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氢气是未来人类社会可持续发展的理想能源。传统的制氢方法需要消耗大量的化石能源，而生物制氢技术具有反应条件温和，能利用可再生能源，低能耗、少污染的特点，而越来越受到人们的重视。通过对各种生物制氢技术之间的比较，可以得出绿藻两步法间接光解水制氢技术是一种最具潜力的生物制氢技术。
本论文选取模式微藻莱茵衣藻作为实验材料，将固定化技术、流态化技术与两步法间接光解水制氢技术相结合，考察固定化莱茵衣藻在自制的流化床反应器内的放氢情况。得到的主要成果如下：
(1)对莱茵衣藻进行了悬浮培养。在25℃不通气的条件下采用90001x、70001x、60001x和50001x四种光强培养莱茵衣藻并绘制出其生长曲线，得出实验条件下莱茵衣藻的最优悬浮培养条件。悬浮培养为后期固定化培养和制氢提供所需的藻细胞数量。
(2)考察了海藻酸钠浓液浓度和CaCl2溶液浓度对固定化胶球理化性质的影响。为使制得的胶球具有一定的强度和弹性，海藻酸钠浓液浓度应在2％～4％范围之内，而CaCl2溶液浓度应在3％～5％范围之内。
(3)本实验得到的莱茵衣藻细胞的最佳固定化培养条件是海藻酸钠浓度2％、CaCl2浓度5％、最佳胶球密度为100beads/mL、最佳初始接种量为106cells/mL、最佳光照度为90001x。优化条件下固定化的莱茵衣藻能保持良好生长状态。
(4)根据制备胶球的直径与比重，设计并制作了实验用的流化床光生物反应器。考察固定化莱茵衣藻细胞在该反应器中的放氢活力，结果表明：固定化细胞在流化床光生物反应器中放氢时间持续了36h，固定化细胞的平均放氢速率比悬浮细胞提高了30％左右。该实验条件下，适宜的产氢温度为25℃～30℃，最适产氢光强为80001x。
本文从工程应用的角度出发，在光合制氢反应器的设计上取得了一定的成果。但是实验所得的莱茵衣藻放氢效率依然很低，距离工业化生产还有相当长的路要走，希望本实验的工作能为以后同类研究提供一些有用的信息和启发。