科创中国

新能源及节能技术

2 015 年我国实施了史上最严的环境保护法，对企业污染排放做出严格规定， 对违法排污企业惩罚力度大大加强。食品和药品发酵企业的废水/废渣的资源化 利用是降低企业运行成本的有效途径。发酵废水/废渣由于其有机质含量高、可 生化处理性好和成分相对稳定的特点，非常适用于微生物电化学产氢气。 微生物电化学产氢所用到的装置称作微生物电解池。该装置被质子交换膜分 隔成一个阳极室和阴极室。在阳极室，生长在电极表面的微生物能够降解有机物 生成二氧化碳、质子和电子。质子和电子分别通过质子交换膜和外电路到达阴极， 两者在一定的外电压（>*** V）作用下在阴极生成氢气。整个装置可以实现污水 中有机物的去除，同时回收氢气。

(1)底物广泛:相对于发酵产氢，微生物电解池的底物不局限于可发酵的糖类物质，还包括蛋白质、脂类，甚至是发酵废水和各种有机废水。 (2)转化率高:可以将底物完全转化成二氧化碳和氢气，例如1mol的葡糖理论可生成12mol的氢气，而发酵制氢最大值为4mol。 (3) 所需外电压小: MEC制氢所需的理论最小电压只有***这远远小于电解水制氢气所需要的理论最小电压***. (4)反应速率可控:相对于传统厌氧污水技术，如厌氧消解产甲烷和发酵产氢，微生物电解池可以通过外电路来调控反应器的运行 (5)产氢纯度高:厌氧发酵产氢产生的是氢气和二氧化碳的混合气体，而微生物电解池由于质子交换膜的存在阴极产生的是高纯度(>95%) 的氢气。

西安交通大学是我国最早兴办、享誉海内外的著名高等学府，是教育部直属重点大学。学校是涵盖理、工、医、经、管、文、法、哲、艺、教育、交叉等11个学科门类的综合性研究型大学，设有34个学院（部、中心）、9个本科书院和3所直属附属医院。现有在编教工6568人，其中专任教师3755人。师资队伍中入选院士、杰青等国家级各类重大人才工程588人次，获评国家级创新团队51个，为国家作出突出贡献并享受政府特殊津贴专家450名，国家级教学名师11名。        学校现有学生59267名，其中本科生24539名，研究生31194名，国际学生3534人，来自136个生源国；本科招生专业76个、博士学位授权一级学科40个、硕士学位授权一级学科43个、博士专业学位授权点6个、硕士专业学位授权点30个，博士后流动站30个，国家一级重点学科8个、国家二级重点学科8个、国家重点（培育）学科3个。目前学校共有省部级及以上基地228个，其中全国（国家）重点实验室9个，国家工程（技术）研究中心10个，国家产教融合创新平台3个，国家国际科技合作基地5个，国家应用数学中心1个，2011协同创新中心1个。