一种基于光合作用产电的绿藻生物燃料电池制造技术

技术编号:5127231 阅读:278 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及微生物燃料电池,具体地说是一种基于光合作用产电的绿藻生物燃料电池,包括绿藻培养液的透光阳极池和富含氧气或加入氧化剂溶液的阴极池,两池之间由质子交换膜隔开,阳极和阴极分别固定于阳、阴极池内部;阳极池与空气隔绝,内部为厌氧环境,以产氢绿藻为体系绿藻材料,采用间接法产氢调控技术,并在体系中加入电子转移介体,使光合作用产生的电子通过电子传递链在到达氢酶前与电子介体结合,电子介体在阳极电极释放电子并传递至阴极与通过质子交换膜的质子及阳极池氧化剂结合生成水。本发明专利技术可以通过微藻光合作用与电池系统的耦合,将光能直接转化为电能,提供了一种新型的生物燃料电池系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微生物燃料电池,具体地说是通过微藻光合作用与电池系统的耦合, 将光能直接转化为电能的装置,是一种基于光合作用产电的绿藻生物燃料电池
技术介绍
绿藻生物燃料电池是利用绿藻通过光合作用将光能直接转化为电能的装置,属于 微生物燃料电池
目前微生物燃料电池均为利用微生物(包括细菌和微藻,如 CN1874040左剑恶等人、CN1360677金炳弘等人的专利)将有机物转变为电能,在处于厌 氧状态的阳极池中,微生物将底物氧化产生电子,电子被传递到阳极经外电路到达阴极,同 时质子通过质子交换膜传递到阴极,在阴极池中氧气或氧化剂与质子和电子结合生成水。 R.A. Bullen 等人综述文献(Biosensors and Bioelectronics, 2006, V21, P2015-2045.) Biofuel cells and their development中引述的有关光合微生物燃料电池的文献涉及的 光合微生物为紫色光合细菌Rhodopseudomonas (Rps. )palustris或蓝细菌。微生物燃料电池仅能利用废水中的有机物质通过分解代谢获得电能,其能量来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光合作用产电的绿藻生物燃料电池,包括阳极池和阴极池,阳极池和阴极池之间由质子交换膜隔开,阳极和阴极分别固定于阳、阴极池内部;其特征在于:所述阳极池为装有绿藻培养液的透光阳极池,阴极池为装有富含氧气的碱性溶液或加入氧化剂溶液的阴极池;阳极池与空气隔绝,内部为厌氧环境,以产氢绿藻为体系绿藻材料,产氢绿藻悬浮于绿藻培养液中,并在绿藻培养液中加入电子介体,使光合作用产生的电子通过电子传递链在到达绿藻氢酶前与电子介体结合,电子介体在阳极电极释放电子并通过电池外电路传递至阴极,在阴极与通过质子交换膜的质子及阳极池内的氧气或氧化剂结合生成水。

【技术特征摘要】
1.一种基于光合作用产电的绿藻生物燃料电池,包括阳极池和阴极池,阳极池和阴极 池之间由质子交换膜隔开,阳极和阴极分别固定于阳、阴极池内部;其特征在于所述阳极池为装有绿藻培养液的透光阳极池,阴极池为装有富含氧气的碱性溶液或加 入氧化剂溶液的阴极池;阳极池与空气隔绝,内部为厌氧环境,以产氢绿藻为体系绿藻材料,产氢绿藻悬浮于绿 藻培养液中,并在绿藻培养液中加入电子介体,使光合作用产生的电子通过电子传递链在 到达绿藻氢酶前与电子介体结合,电子介体在阳极电极释放电子并通过电池外电路传递至 阴极,在阴极与通过质子交换膜的质子及阳极池内的氧气或氧化剂结合生成水。2.按照权利要求1所述的绿藻生物燃料电池,其特征在于所述绿藻为海洋绿藻-亚 心型扁藻,于绿藻培养液中添加有解偶联剂,解偶联剂CCCP浓度为7. 5 15 μ M ;所述绿藻 为淡水衣藻,其采用的绿藻培养液为无硫的绿藻培养基。3.按照权利要求2所述的绿藻生物燃料电池,其特征在于所述绿藻培养液为康维方 培养基;亚心型扁藻采用康维方营养盐培养,培养到对数生长后期后离心、膜过滤收集悬浮于 绿藻培养液中藻细胞浓度400 800万cells/mL ;或亚心型扁藻直接高密度培养至藻细胞 浓度 400 800 万 cells/mL ;所述绿藻培养液为无硫TAP培养基,淡水莱...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈兆安陆洪斌纪超凡张卫
申请(专利权)人:中国科学院大连化学物理研究所
类型:发明
国别省市:91

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