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关键词：
市场,应用领域,前景
发表时间：
2012-12-26 15:58:48
摘要: 微生物燃料电池( microbial fuel cell, MFC) 阳极微生物的种类和作用机制对MFC 的产电性能有着重要的影响. 从已稳定运行1 a 的MFC 的阳极室分离得到1 株电化学活性革兰氏阴性细菌) ) ) 菌株RE7, 其16S rRNA 基因序列与Pseudomonas aeruginosa strain CMG 587 有99%同源性, 属于假单胞菌属( Pseudomonas sp. ) . 利用菌株RE7 构建的MFC 的稳定产电和循环伏安曲线测定结果都表明, 菌株RE7 具有较强的电化学活性, 利用菌株RE7 构建的MFC 的最大输出电压为352 mV, 相应的最大面积功率密度为6912 mWPm2 , 体积最大功率密度为612 WPm3. 由不同稀释比例的MFC 排出液的产电效果比较可知, 菌株RE7 极有可能是通过自身分泌的氧化还原类物质进行电子传递.
微生物燃料电池( microbial fuel cell, MFC) 利用微生物的氧化作用将有机物转化为电能, 影响其产能的因素很多, 如燃料的性质和浓度、阳极微生物构成、质子交换膜以及阴极催化剂的性能等, 其中产电细菌的活性被认为是最为关键的因素之一. 目前已分离到的产电细菌包括Shewanella putrefaciens [ 1] 、Geobacter metallireducens [ 2] 、Geobacter sulfurreducens [ 3] 、Rhodof erax f errireducens [4] 、Pseudomonas aeruginosa [ 5] 、Clostridium butyricum
[ 6] 、Geothrix f erementans[ 7, 8] 、Aeromonas hydrophila[ 9] 和Desulf itobacterium
hafniense[ 10] , 以产电纯菌种构建的MFC 最大功率密度已达到3 600 mWPm2 . 高效产电细菌的筛选对于提高MFC 的产电性能具有重要的意义.
产电细菌的作用机制一直是MFC 研究的重点.到目前为止, 一般认为产电细菌的电子传递有3 种
可能的方式: ¹ 细菌通过其细胞膜外侧的细胞色素C 将呼吸链中的电子直接传递到阳极, 如Shewanella[ 3] ; º 细菌通过分泌吩嗪类衍生物和天青蛋白等物质, 这些物质可充当氧化还原介体将电子传递到阳极, 如Pseudomonas aeruginosa 和Geothrixf erementans[5, 7] ; » 细胞通过其纤毛将电子传递到固体的三价铁氧化物, 如Shewanella 和Geobacter 菌能够产生高导电性的纳米纤毛[ 11] . 研究产电细菌在MFC 中的电子传递机制对于改进MFC 结构, 从根本上提高其输出功率具有重要的意义.
本研究通过鉴定1 株产电细菌, 分析其产电性能, 探讨其产电过程中电子传递机制, 以期为深入开展和提高MFC 产电性能奠定基础.
[ 6] 、Geothrix f erementans[ 7, 8] 、Aeromonas hydrophila[ 9] 和Desulf itobacterium
hafniense[ 10] , 以产电纯菌种构建的MFC 最大功率密度已达到3 600 mWPm2 . 高效产电细菌的筛选对于提高MFC 的产电性能具有重要的意义.
产电细菌的作用机制一直是MFC 研究的重点.到目前为止, 一般认为产电细菌的电子传递有3 种
可能的方式: ¹ 细菌通过其细胞膜外侧的细胞色素C 将呼吸链中的电子直接传递到阳极, 如Shewanella[ 3] ; º 细菌通过分泌吩嗪类衍生物和天青蛋白等物质, 这些物质可充当氧化还原介体将电子传递到阳极, 如Pseudomonas aeruginosa 和Geothrixf erementans[5, 7] ; » 细胞通过其纤毛将电子传递到固体的三价铁氧化物, 如Shewanella 和Geobacter 菌能够产生高导电性的纳米纤毛[ 11] . 研究产电细菌在MFC 中的电子传递机制对于改进MFC 结构, 从根本上提高其输出功率具有重要的意义.
本研究通过鉴定1 株产电细菌, 分析其产电性能, 探讨其产电过程中电子传递机制, 以期为深入开展和提高MFC 产电性能奠定基础.
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