[发明专利]一种亚心形扁藻高密度培养与产氢一体化的制氢方法

权利要求书

1.一种亚心形扁藻高密度培养与产氢一体化的制氢方法，其特征在于：

以具有光解海水产氢功能的单细胞海洋绿藻-亚心形扁藻为产氢材料，在平板光生物反应器上外接碱性氢氧燃料电池持续耗氢系统来维持体系内较低氢分压，通过燃料电池的持续耗氢以保持光反应器体系内较低氢分压，消除产物抑制，提高产氢量；进而实现将海洋微藻高密度培养、光解水产氢相结合的实用化的平板光生物反应系统。

2.按照权利要求1所述的的制氢方法，其特征在于：具体操作过程为，

1)扁藻接种：于平板光生物反应器中投加康维方培养基，接种处于指数生长期的扁藻，扁藻的接种密度为0.5-1×10⁶cell/mL；

2)扁藻培养：接种后的扁藻先在培养温度为22-30℃，光强为80-150μE/m².s^-1，光暗比为12-14∶10-12的培养条件下适应一天，接着通入2-5％V/V浓度的二氧化碳和空气的混合气，通气量为0.2-1vvm；

3)当平板反应器中的藻密度达到6-10×10⁶cell/mL时，即进行产氢；产氢时，将反应器密封，再通入氮气吹扫10-20分钟，以达到厌氧状态；接着使反应器避光4-12小时进行暗诱导，使扁藻氢酶充分表达；

4)暗诱导后，加入终浓度为7.5～15μM解偶联剂CCCP到藻液中，并利用NaOH和HCl将藻液pH值调至7-8；注入解偶联剂20-30分钟后，再施加100-150μE/m².s^-1的光照于平板反应器之上，进行连续光照产氢；

5)光反应器内藻液产生的氢气通过管路导入碱性氢氧燃料电池的氢电极，通过燃料电池的持续耗氢以保持光反应器体系内较低氢分压，消除产物抑制，提高产氢量；系统产生的氢气被燃料电池所消耗，电流变化可由监测系统进行记录。

3.按照权利要求2所述的的制氢方法，其特征在于：在步骤4)产氢过程中，光反应器内藻液上方的气体循环由一台微型真空泵来完成，真空泵将藻液上方的气体鼓入藻液内，以确保产氢时，系统的厌氧环境。

4.按照权利要求2所述的的制氢方法，其特征在于：步骤2)培养阶段和步骤4)产氢阶段所需光强，由5-10只荧光灯提供，照光方式为单侧光照；光强的具体数值由辐照计测量；通过调整光源与反应器的距离来达到所需的光照强度。