[发明专利]微生物连续发酵玉米秸秆水解液产电方法及电池

权利要求书

1.一种微生物连续发酵玉米秸秆水解液产电方法，其特征在于：所述微生物连续发酵玉米秸秆水解液产电方法包括

将玉米秸秆水解得到玉米秸秆水解液；

用热醋穆尔氏菌菌液在厌氧环境发酵玉米秸秆水解液得到培养液；

将所述培养液和硫还原地杆菌菌液注入用质子交换膜隔离的双室容器，厌氧环境下反应，从双室容器的电极输出电能。

2.根据权利要求1所述的微生物连续发酵玉米秸秆水解液产电方法，其特征在于：所述玉米秸秆水解包括用 1% H₂SO₄ 与玉米秸秆混合反应，1% H₂SO₄和玉米秸秆的质量比为1：5～15，反应温度110℃～130℃，反应时间20分钟～40分钟。

3.根据权利要求1所述的微生物连续发酵玉米秸秆水解液产电方法，其特征在于：所述热醋穆尔氏菌菌液和所述硫还原地杆菌菌液分别由热醋穆尔氏菌和硫还原地杆菌在培养基振荡培养得到，所述培养基由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 构成。

4.根据权利要求3所述的微生物连续发酵玉米秸秆水解液产电方法，其特征在于：所述振荡培养在恒温摇床进行，反应温度为50℃～70℃，摇床转速80rpm～120 rpm，培养时间为20小时～30小时。

5.根据权利要求1所述的微生物连续发酵玉米秸秆水解液产电方法，其特征在于：所述的用热醋穆尔氏菌菌液在厌氧环境发酵玉米秸秆水解液包括

调节玉米秸秆水解液的pH值至6.7～6.9；

按体积比1：8～12，将热醋穆尔氏菌菌液接种至玉米秸秆水解液；

注入N₂-CO₂混合气体；

50℃～70℃恒温振荡培养4～6天；

离心去除微生物，获得培养液。

6.根据权利要求1所述的微生物连续发酵玉米秸秆水解液产电方法，其特征在于：所述培养液和硫还原地杆菌菌液的体积比为27：1～3。

7.一种微生物发酵玉米秸秆水解液生物燃料电池，其特征在于，所述生物燃料电池包括：用质子交换膜隔离的双室容器，设置在双室容器两个室的阳极和阴极，以及所述双室容器中的N₂-CO₂混合气体、硫还原地杆菌菌液以及用热醋穆尔氏菌发酵玉米秸秆水解液得到的培养液。

8.根据权利要求7所述的微生物发酵玉米秸秆水解液生物燃料电池，其特征在于：所述培养液和硫还原地杆菌菌液的体积比为27：1～3。

9. 根据权利要求7所述的微生物发酵玉米秸秆水解液生物燃料电池，其特征在于：所述阳极由浸渍1 M HCl 的40%防水碳布制成，所述阴极由浸渍1 M HCl 的含0.5 mg/cm² 铂金的40%防水碳布制成。

10.根据权利要求7所述的微生物发酵玉米秸秆水解液生物燃料电池，其特征在于：所述玉米秸秆水解液的pH值为6.7～6.9。