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当今社会能源危机和环境污染问题受到越来越多的关注,开发新的能源体系已成为世界各国的共识。氢气由于其本身无色、无嗅、无毒且燃烧后仅生成水而被认为是理想的清洁能源。另外,氢气的能量密度高,每千克氢气的热值为143MJ,约为石油热值的3倍;它可以气态、液态或固态金属氢化物的形式储存,能适应各种应用环境下的不同要求,因而“氢经济”成为各国经济发展规划的重要组成部分。本研究探讨了氮源、碳源、葡萄糖浓度、温度、以及初始pH值对产酸克雷伯氏菌HP1产氢的影响。单因子实验结果表明:碳源对产氢量的影响远远大于氮源,;综合考虑确定以硫酸铵(2g/L)和蛋白胨(1g/L)为氮源,;葡萄糖为最适碳源;培养转速选择为100r/min。然后通过正交实验确定:葡萄糖浓度10g/L,初始pH8.0,温度37℃为最优组合。实验结果表明,产酸克雷伯氏菌HP1在14 h内产氢量达到1.16 L/L。琼脂,海藻酸盐,明胶,PVA-硼酸均能很好地将细胞固定在载体之中,达到截留的目的。其中海藻酸钙固定化方法较为温和,有良好的生物相容性,而且能很好地保持细胞的产氢活性。磷酸盐体系和柠檬酸盐体系做缓冲盐,海藻酸钙凝胶解体,而Tris做缓冲盐,海藻酸钙凝胶球没有破碎,因此Tris比较适合作凝胶球固定化培养的缓冲盐。通过实验确定,最适宜浓度为5g/L。产酸克雷伯氏菌HP1的最佳固定产氢温度与游离产氢最适温度相同,但最佳固定化产氢pH与游离产氢最适pH不相同,这主要是因为用Tris代替K2HPO4-NaH2PO4缓冲体系。固定化产氢实验表明,固定产氢初始pH值为9.0,温度37℃,转速在150 r/min时,产氢效果最好。控制起始pH值为8.0,葡萄糖浓度为10 g/L,控制水力停留时间为2h,反应温度37℃,实验结果表明,海藻酸钙凝胶球连续产氢平均产氢速率达到33.8mmol/L·h,连续产氢7天。