固定化光合细菌转化预水解液(PHL)的制氢研究

陈 朵， 王雪青*， 张安龙， 罗 清， 王浩楠

(1.陕西科技大学 轻工科学与工程学院 轻化工程国家级实验教学示范中心， 陕西 西安 710021； 2.陕西科技大学 环境科学与工程学院， 陕西 西安 710021 )

0 引言

溶解浆厂是木质纤维素的主要利用者之一[1]，基于生物质精炼的原则在硫酸盐法制浆前需对其进行预水解处理，以抽出原料中的半纤维素[2]，因此就如何充分对预水解液中的半纤维素高值化利用已成为当前生物质精炼的热点[3,4].目前,对半纤维素的利用主要集中在发酵制取乙醇、乙酸、糠醛和木糖醇等物质[1,2].但是,普遍存在底物转化效率低的问题，主要原因是预处理过程产生的糖类或木素在高温和酸性条件下转化为乙酸、糠醛及酚类等物质[5,6]，这些抑制剂对微生物的生长存在严重的抑制作用.利用光合细菌处理预水解液目前尚未见报道，由于光合细菌具有灵活的代谢方式和较高的底物适应性和耐受性[7]，其可以利用预水解液中木糖和乙酸等主要碳源，在废水去污的同时实现了有机物的能源转化.

Jiaqi Chen等[8]对光合细菌处理废水的应用范围、生物降解途径以及生物反应器模型进行了综述，提出以光合细菌为基础的技术是满足废水处理可持续发展的潜在替代方法.本课题组[9]前期对光合细菌转化秸秆解聚液的制氢特性进行了研究，发现光合细菌利用水解液具有很好的产氢潜力，最大产氢量为3 944.2 mL/L，且反应迟滞时间相对较短.Walailak Pattanamanee等[10]选用葡萄糖、木糖和醋酸为……