[發(fā)明專利]微生物連續(xù)發(fā)酵玉米秸稈水解液產(chǎn)電方法及電池

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711006459.2
• 申請(qǐng)日: 2017-10-25
• 公開（公告）號(hào): CN107623139B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊雪薇;李思婷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號(hào): H01M8/16
• 分類號(hào): H01M8/16;H01M8/04186
• 代理公司: 深圳大域知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44479
• 代理人: 吳劍峰

1.一種微生物連續(xù)發(fā)酵玉米秸稈水解液產(chǎn)電方法，其特征在于：所述微生物連續(xù)發(fā)酵玉米秸稈水解液產(chǎn)電方法包括

將玉米秸稈水解得到玉米秸稈水解液；

用熱醋穆爾氏菌菌液在厭氧環(huán)境發(fā)酵玉米秸稈水解液得到培養(yǎng)液；

將所述培養(yǎng)液和硫還原地桿菌菌液注入用質(zhì)子交換膜隔離的雙室容器，厭氧環(huán)境下反應(yīng)，從雙室容器的電極輸出電能。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物連續(xù)發(fā)酵玉米秸稈水解液產(chǎn)電方法，其特征在于：所述玉米秸稈水解包括用 1% H₂SO₄ 與玉米秸稈混合反應(yīng)，1% H₂SO₄和玉米秸稈的質(zhì)量比為1：5～15，反應(yīng)溫度110℃～130℃，反應(yīng)時(shí)間20分鐘～40分鐘。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物連續(xù)發(fā)酵玉米秸稈水解液產(chǎn)電方法，其特征在于：所述熱醋穆爾氏菌菌液和所述硫還原地桿菌菌液分別由熱醋穆爾氏菌和硫還原地桿菌在培養(yǎng)基振蕩培養(yǎng)得到，所述培養(yǎng)基由10 g/L 木糖，1.0g (NH₄)₂SO₄, 0.25g MgSO₄·7H₂O, 0.04 g Fe(NH₄)₂(SO₄)₂·6H₂O, 0.24 mg NiCl₂·6H₂O, 0.29 mg ZnSO₄·7H₂O, 0.017 mg Na₂SeO₃, 0.25 g cysteine·HCl·H₂O, 5g 酵母提取液, 7.5 g KH₂PO₄, 4.4 g K₂HPO₄, 0.415 g NaOH, 5g NaHCO₃ 構(gòu)成。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的微生物連續(xù)發(fā)酵玉米秸稈水解液產(chǎn)電方法，其特征在于：所述振蕩培養(yǎng)在恒溫?fù)u床進(jìn)行，反應(yīng)溫度為50℃～70℃，搖床轉(zhuǎn)速80rpm～120 rpm，培養(yǎng)時(shí)間為20小時(shí)～30小時(shí)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物連續(xù)發(fā)酵玉米秸稈水解液產(chǎn)電方法，其特征在于：所述的用熱醋穆爾氏菌菌液在厭氧環(huán)境發(fā)酵玉米秸稈水解液包括

調(diào)節(jié)玉米秸稈水解液的pH值至6.7～6.9；

按體積比1：8～12，將熱醋穆爾氏菌菌液接種至玉米秸稈水解液；

注入N₂-CO₂混合氣體；

50℃～70℃恒溫振蕩培養(yǎng)4～6天；

離心去除微生物，獲得培養(yǎng)液。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微生物連續(xù)發(fā)酵玉米秸稈水解液產(chǎn)電方法，其特征在于：所述培養(yǎng)液和硫還原地桿菌菌液的體積比為27：1～3。

7.一種微生物發(fā)酵玉米秸稈水解液生物燃料電池，其特征在于，所述生物燃料電池包括：用質(zhì)子交換膜隔離的雙室容器，設(shè)置在雙室容器兩個(gè)室的陽極和陰極，以及所述雙室容器中的N₂-CO₂混合氣體、硫還原地桿菌菌液以及用熱醋穆爾氏菌發(fā)酵玉米秸稈水解液得到的培養(yǎng)液。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微生物發(fā)酵玉米秸稈水解液生物燃料電池，其特征在于：所述培養(yǎng)液和硫還原地桿菌菌液的體積比為27：1～3。

9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的微生物發(fā)酵玉米秸稈水解液生物燃料電池，其特征在于：所述陽極由浸漬1 M HCl 的40%防水碳布制成，所述陰極由浸漬1 M HCl 的含0.5 mg/cm² 鉑金的40%防水碳布制成。

10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的微生物發(fā)酵玉米秸稈水解液生物燃料電池，其特征在于：所述玉米秸稈水解液的pH值為6.7～6.9。