在环境问题和能源短缺问题日益严重的今天,氢气凭借热值高,燃烧无污染和可再生等优点被认为是最具发展前景的清洁能源。光合生物制氢可以利用农业废弃物,通过微生物自身代谢产生氢气,既可以实现农业废弃物的资源化利用,还可以产生氢气缓解能源紧缺问题,是一种极具发展前景的制氢方式。硅酸盐材料是一种常见的载体材料,具有性质稳定等优点。硅酸盐材料的种类和形状除了会对负载产生影响外,还可能对发酵环境和光合细菌产生影响。因此本文选用两种典型硅酸盐材料玻璃和陶瓷,选择不同形状的玻璃和氧化铝,氧化锆,碳化硅陶瓷作为TiO2的载体,将TiO2负载后添加到光合生物制氢过程中,以玉米秸秆为底物,考察负载TiO2后的材料对光合生物制氢过程的影响,以及不同材料负载后,重复使用的催化效率。实验结果表明:（1）通过溶液溶胶法,使用具有不同形状的玻璃材料和氧化锆、氧化铝、碳化硅多孔蜂窝陶瓷等材料为载体,通过拍摄其微观表面照片（SEM）,X射线衍射法（XRD）等测试方法对负载TiO2效果进行表征。结果表明,载体表面可以清晰观察的TiO2团聚,负载的TiO2晶型结构为锐钛矿型,具有良好的催化性能。（2）通过添加负载TiO2的玻璃材料可以发现,负载TiO2后的玻璃珠、玻璃弹簧和玻璃毛细管的添加使光合生物制氢的累计产氢量较对照组分别提高了33.89%、23.92%和25.25%,同时会降低发酵液的p H值和还原糖浓度以及液相产物中乙醇、乙酸、丁酸浓度。通过动力学拟合分析发现,负载TiO2后的玻璃材料的添加可以降低产氢延迟期。重复实验结果表明载体的结构会对TiO2的负载产生影响,具有内外双层结构的玻璃毛细管负载TiO2在第三次使用时累计产氢量依然能提高17.95%,而玻璃弹簧负载TiO2后在第三次时累计产氢量仅提高了6.36%。（3）通过添加氧化铝、氧化锆、碳化硅三种多孔陶瓷材料,累计产氢量较对照组提高了13.07%、18.59%、15.95%。而TiO2的负载可以进一步提高累计产氢量,负载TiO2后氧化铝、氧化锆、碳化硅三种多孔陶瓷材料累计产氢量较对照组提高了25.53%、27.16%、22.95%。此外氧化铝,氧化锆陶瓷材料的添加会降低液相产物中乙醇、乙酸和丁酸的浓度,碳化硅材料的添加降低效果不明显,而TiO2的负载使会使降低效果更显著。产氢动力学拟合结果表明除对照组外所有实验组在第二次和第三次实验室产氢延迟期显著降低,借助SEM表征发现,陶瓷材料的添加可以固定光合细菌,而负载TiO2的实验组拥有更高的光合细菌密度。重复实验结果表明,氧化锆陶瓷材料负载TiO2时效果最好,在第三次使用时累计产氢量较对照组提高了27.89%