一种快速形成MEC制氢阳极微生物膜的方法技术

本发明专利技术提供一种快速形成MEC（Microbial electrolysis cell）制氢阳极微生物膜的方法，该方法克服了MEC阳极生物膜需先经过MFC（Microbial fuel cell）富集，然后再经过MEC驯化的繁琐过程。本发明专利技术在培养和驯化过程中，首先在MEC反应器中加入厌氧活性污泥为接种物，缓冲营养液，微量元素液，培养和驯化底物，然后在厌氧和恒温条件下，外加微电压促使接种物中的产电微生物生长繁殖，使之在阳极表面快速形成具有产氢功能的阳极生物膜。培养和驯化过程中在线记录仪记录电极间电流变化，氢气含量通过气相色谱法检测，并通过循环伏安法测试阳极生物膜的电化学活性。本方法有效缩短培养周期，且形成的阳极膜具有较好的产氢能力。

A Method for Rapidly Forming Microbial Membrane on MEC Anode for Hydrogen Production

【技术实现步骤摘要】
一种快速形成MEC制氢阳极微生物膜的方法
本专利技术属于生物电化学领域中MEC制氢阳极微生物膜的培养方法。
技术介绍
MEC（Microbialelectrolysiscell）阳极微生物膜是MEC技术的关键所在，阳极膜是MEC制氢相关微生物生长繁殖的重要场所，是研究相关微生物及其特殊功能的一扇窗口。与一般生物膜相比，MEC阳极膜表面的微生物既可在分解有机物的过程中产生电子，又能从环境中接受胞外电子，因此，电子交换能力（电流密度）成为衡量MEC阳极微生物膜是否形成和电化学活性高低的重要指标。从MEC制氢工艺技术方面看，MEC阳极微生物膜对MEC产氢起着绝对的控制作用，是保证MEC制氢的前提。从MEC制氢机理可知，氢气在阴极析出第一步时附着与阳极表面的电活性微生物对底物的降解。在这一过程中，只有微生物在阳极表面的生长繁衍，形成具有产氢功能的MEC阳极微生物膜，才能有效地降解有机底物，形成质子与电子等。目前，MEC阳极膜的培养驯化，通常先经过MFC产电驯化，使MFC阳极微生物具有产电功能，然后转移到MEC中才能进行产氢实验；MFC阳极产电微生物培养驯化周期较长，在培养过程中需要定期更换基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速形成MEC制氢阳极微生物膜的方法其特征包括以下步骤：（1）接种：在MEC反应器中加入接种物；（2）投料：在MEC反应器中加入配制好的缓冲营养液，微量元素液和底物，然后加入水使其净容量400mL，向反应器内通入氮气排空反应器内空气使其迅速进入厌氧状态；（3）外加电压：在反应器阴阳极两端施加微电压，在恒温条件下培养。

【技术特征摘要】
1.一种快速形成MEC制氢阳极微生物膜的方法其特征包括以下步骤：（1）接种：在MEC反应器中加入接种物；（2）投料：在MEC反应器中加入配制好的缓冲营养液，微量元素液和底物，然后加入水使其净容量400mL，向反应器内通入氮气排空反应器内空气使其迅速进入厌氧状态；（3）外加电压：在反应器阴阳极两端施加微电压，在恒温条件下培养。2.根据权利要求1中所述方法，接种物为厌氧活性污泥，接种量为净容量的22.5%～30%。3.根据权利要求1中所述方法，缓冲营养液为：磷酸二氢钾（KH2PO4）6.1g/L，磷酸氢二钾（K2HPO4·3H2O)9.6g/L，氯化钾（KCl）2.22g/L，氯化铵（NH4Cl）0.28g/L，酵母膏（Yeastextract）0.1g/L，七水合硫酸镁（MgSO4·7H2O）0.1g/L，二水合氯化钙...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建昌，孙和临，邵琼丽，杨仁灿，郑金柱，
申请(专利权)人：云南师范大学，
类型：发明
国别省市：云南,53