光催化纳米颗粒对光合细菌HAU-M1产氢的影响

[目的]探究光催化纳米颗粒对玉米秸秆光合生物制氢工艺的影响机制,提高光合生物制氢产氢效率并增加氢气产量.[方法]分别将二氧化钛纳米颗粒(titanium dioxide nanoparticles,TiO2 NPs)和氧化锌纳米颗粒(zinc oxide nanoparticles,ZnO NPs)作为光催化剂添加在光合细菌HAU-M1的产氢体系中,以累计氢气产量、氢气含量及pH值为试验指标,研究光催化纳米颗粒对光合细菌HAU-M1产氢工艺的影响规律.[结果]TiO2 NPs在质量浓度为500 mg·L-1时,可获得最大的累计氢气产量为673 mL,比对照组增长7.4％.可缩短产氢周期24 h,在120 h就可结束产氢.ZnO NPs质量浓度为100、200、300、400、500 mg·L-1时累计氢气产量分别514、533、480、407、368 mL,与对照组(0 mg·L-1)累计氢气产量563 mL相比降低了8.7％、5.3％、14.7％、27.7％、34.6％.同时,ZnO NPs质量浓度为100、200、300、400、500 mg·L-1时氢气含量分别为52.3％、50.5％、48.8％、51.0％、42.3％,除质量浓度为500 mg·L-1外,与对照组(0 mg·L-1)氢气含量48.7％相比有所提升.TiO2 NPs对光合细菌产氢工艺参数pH值影响微弱,ZnO NPs可显著提高光合细菌产氢工艺参数的pH值.[结论]TiO2 NPs可以提高光合细菌产氢效率,增加氢气产量,而ZnO NPs对光合细菌产氢过程具有一定的抑制作用.