探討以活性碳吸附酸來提昇Clostridium butyricum產氫之研究

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題名:	探討以活性碳吸附酸來提昇Clostridium butyricum產氫之研究
作者:	黃義修;Yi-Hsiu Huang
貢獻者:	化學工程與材料工程研究所
關鍵詞:	活性碳;氫氣;hydrogen;clostridium butyricum;active carbon
日期:	2004-07-12
上傳時間:	2009-09-21 12:23:36 (UTC+8)
出版者:	國立中央大學圖書館
摘要:	由於氫氣在燃燒後只有水，又具有高能量的特質(約122KJ/g)，在未來做為第二替代能源擁有很大的潛力。日前美國能源部的高級官員稱，美國制定的產氫目標為每年3000萬噸，而各家汽車公司也致力於氫燃料電池之應用，可見各國對未來氫能經濟之重視。本實驗是利用微生物法產氫，其中Clostridium 是目前主要研究產氫的主要菌株之一，在研究中發現Clostridium在厭氧發酵過程中，將環境的碳源進行能量轉移而代謝產氫，在產氫之過程中會伴隨著代謝酸的生產，丁、醋酸為主要之代謝酸，隨著酸的濃度增加會有菌體生長抑制之現象，因此本實驗使用常見之活性碳作為吸附劑，降低有機酸對菌種產氫能力的影響。本實驗分別四大部分討論。第一部份探討不同丁酸、醋酸的濃度組成下，菌體生長抑制現象；第二部分是比較不同種類的活性碳對丁酸、醋酸的吸附量；第三部份在間歇式饋料的實驗中，以不同的活性碳量進行吸附，來探討菌體的生長、有機酸的累積情形和產氫量；第四部分利用尋找出最佳之活性碳量進行吸附實驗，至產氫減緩時再以相同活性碳量進行第二次吸附實驗。有機酸對菌體影響實驗結果顯示，微量之丁、醋酸對於菌體的生長影響差異不大，一旦醋酸濃度超過4g/L、丁酸濃度超過8g/L時，則開始會有抑制菌體生長的情形發生。活性碳吸附實驗中，以LC-B3對丁、醋酸之吸附量最多，而孔洞體積、比表面積與表面官能基對吸附量皆有所影響。在添加不同活性碳量之間歇式饋料中，藉由添加適當之活性碳量(20g)能提升產氫效率(18%)，進料次數由原本的4次提升為10次，總產氫量也由5504mL增加為18403mL。而利用多次吸附實驗結果，雖然無法提高產氫效率與總產氫量，但可藉由吸附效果，在相同時間內增加進料次數並減緩酸對菌體之影響，延長產氫時間。所以利用活性碳作為吸附劑可以提升Clostridium butyricum產氫之現象。
顯示於類別:	[化學工程與材料工程研究所] 博碩士論文

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