直接电子传递论文_许杰龙

导读:本文包含了直接电子传递论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:电子,甲烷,氧化酶,葡萄糖,微生物,电解池,免疫。

直接电子传递论文文献综述

许杰龙[1](2019)在《“微生物直接种间电子传递”:一种新的微生物互营模式及其应用》一文中研究指出前言微生物互营是一种特殊的共生关系,是指两种或者多种微生物之间存在着营养依赖关系,它们利用各自的代谢特点,通过相互合作将一些它们不能独立降解的有机物彻底降解而获取能量进行生长的过程,它具有物质传递、电子交换和信息交流等作用。传统的微生物互营理论认为,微生物只能依赖"氢/甲酸"为电子载体进行种间电子交(本文来源于《厦门科技》期刊2019年01期)

徐帆,刘跃玲,景琦,李欢[2](2018)在《Lewis酸电子传递体改进直接生物质液流燃料电池》一文中研究指出提出一种新型的以Lewis酸作为电子传递体,构成Bronsted酸、Lewis酸共同作用于液流燃料电池系统,Lewis酸可以在热反应过程和电池反应过程改善电子传递过程,提升电池性能。对于PW12电池,Fe3+的加入可以将最大功率密度提高6.62倍,并且,混酸LCFC在处理纤维素时具有显着优势,可以将功率密度提升57%。(本文来源于《电源技术》期刊2018年11期)

黄玲艳,刘星,周顺桂[3](2018)在《微生物直接种间电子传递:机制及应用》一文中研究指出微生物种间电子传递(Interspecies electron transfer,IET)是指电子供体微生物与电子受体微生物之间通过直接或间接方式传递电子形成互营生长关系,从而共同完成单一微生物不能完成的代谢过程的现象。IET分为间接种间电子传递(MediatedIET,MIET)和直接种间电子传递(Direct IET,DIET)。其中,前者一般需要氢、甲酸、核黄素等作为电子载体,而后者是指微生物间通过纳米导线、氧化还原蛋白、导电颗粒等进行直接电子交换。DIET是最新发现的IET方式,DIET的发现改变了微生物互营代谢必须依赖氢/甲酸等能量载体的传统认识。本文在论述MIET的同时,重点阐述了DIET的叁种介导机制,列举了参与IET的典型微生物种类,系统介绍了IET在厌氧消化产甲烷、甲烷厌氧氧化、微生物脱氯等重要环境过程中的作用机制及应用潜力,并展望了微生物种间电子传递的未来研究方向。本综述有助于加深对微生物IET发生机制的认识,为理解微生物IET在自然界碳氮等元素循环、温室气体排放、污染物降解等关键生物地球化学过程中的作用提供理论基础,为IET的实际工程应用提供可能。(本文来源于《土壤学报》期刊2018年06期)

周婷,余林鹏,符力,周顺桂[4](2018)在《微生物直接电子传递:甲烷代谢古菌研究进展》一文中研究指出甲烷是重要的温室气体,同时也是广泛的可再生能源.深刻认识甲烷代谢过程中的微观机理可为人类实现甲烷的减排及其作为能源的合理利用打下坚实的理论基础.古菌介导的直接电子传递(DET)作为甲烷代谢的重要途径,已成为近年来环境微生物领域的研究热点.本文对互营氧化产甲烷、电能无机自养产甲烷以及厌氧甲烷氧化3个过程中参与DET的微生物进行综述,并着重阐述它们各自的发生机理. DET既存在于甲烷合成代谢,又涉及厌氧甲烷氧化.前者根据电子来源的不同,可分为微生物种间DET产甲烷和电能无机自养产甲烷两种类型.后者则是甲烷氧化古菌将甲烷氧化产生的电子传递至胞外电子受体.在甲烷合成代谢过程中,产甲烷古菌主要通过互营细菌外膜细胞色素蛋白、菌毛或导电性固体3种方式进行电子的直接吸收.相反,甲烷氧化古菌可通过外膜细胞色素蛋白将电子传递至胞外固体或微生物.今后对于古菌介导的DET研究将集中在甲烷代谢电子传递链的各个组成部分及其与细菌之间的相互作用,以便将DET机制用于实际问题的解决.(本文来源于《应用与环境生物学报》期刊2018年05期)

赵智强[5](2017)在《厌氧甲烷化中互养微生物种间直接电子传递的构建与强化》一文中研究指出厌氧甲烷化是实现污染物能源化最现实、最有效的方法之一。氢气作为有机物厌氧氧化的产物,必须依靠耗氢微生物的持续消耗,才能维持厌氧氧化的顺利进行。因此,在过去的半个世纪,氢气作为厌氧呼吸的电子载体,即种间氢气传递(IHT),被认为是厌氧消化的内在机理。然而,基于IHT的生物电子链接脆弱,相关微生物极易受环境条件(如pH、有机负荷、毒性抑制剂等)的影响,造成厌氧体系内氢气分压升高,破坏产甲烷代谢的平衡,最终导致厌氧甲烷化的停滞。近年来,由电活性微生物(如Geobacter等)驱动的产甲烷微生物电解池(MEC)作为一种新型能源策略受到广泛关注。这种在厌氧消化器中直接置入电极的单室产甲烷MEC拓宽了厌氧甲烷化的途径。更重要的是,基于Geobacter和产甲烷菌构建的MEC有望形成另一种全新的厌氧甲烷化模式——直接种间电子传递(DIET)。然而,DIET在常规厌氧体系内还存在诸多未知的问题,如DIET在厌氧系统的构建与强化、运行特性以及底物可利用性等。基于上述考虑,本研究在常规厌氧消化器内,通过引入外加电场、填充导体材料以及投加乙醇等方式,构建并强化产甲烷DIET,维持厌氧体系内酸性平衡和产甲烷代谢的稳定。主要研究结果如下:(1)将一对石墨电极内置于上流式厌氧污泥床(UASB)反应器,构成单室产甲烷的MEC反应器。在启动阶段,这种MEC反应器能够大幅度缩短厌氧启动时间。在酸性抑制阶段,对照反应器(无内置电极)的产甲烷代谢几乎停滞,而MEC反应器的产甲烷代谢仍可以稳定运行。荧光原位杂交(FISH)结果表明,MEC的阴极周围富集了大量耗氢产甲烷菌,其丰度高于悬浮污泥和对照反应器20-30个百分点,这说明外加电场能够在阴极富集耗氢产甲烷菌,形成生物电化学阴极产甲烷,提高甲烷产量。采用这种单室产甲烷的MEC处理剩余污泥,能够大幅度地提高剩余污泥中有机物(如糖类物质、蛋白质和有机酸等)的分解速率。高通量测序结果显示,MEC阳极周围富集大量Geobacter和厌氧发酵微生物,其丰度明显高于悬浮污泥和初始接种污泥。阳极周围富集的Geobacter和厌氧发酵微生物形成的互养链接是该MEC反应器中复杂有机物分解速率得到提高的重要原因。然而,基于电子守恒,生物阴极产甲烷仅贡献该MEC全部甲烷产量的13.5%,传统的耗氢甲烷化和耗乙酸甲烷化贡献该MEC全部甲烷产量的35%,仍有超过50%的甲烷来源未知。污泥电导率结果表明,MEC内污泥电导率提高30%。高通量测序和FISH结果显示,Methanosaeta是MEC阳极周围占主导的产甲烷菌。Geobacter与Methanosaeta形成的产甲烷DIET可能是该反应器甲烷产量的50%的主要来源,这可能是由于电极材料本身作为导体材料介入这两种微生物的互养代谢。(2)进一步验证导体材料对于厌氧消化中产甲烷DIET的促进作用,导体碳材料(石墨、生物碳以及碳布)被填充至上流式厌氧污泥床(UASB)反应器。随着进水负荷提高,不同材质的导体碳材料均可提高甲烷产量30-45%。当导体碳材料从厌氧消化器内被移除后,其表面附着的污泥被返回至原反应器,然而,该反应器的性能仍立即下降至与对照反应器(无导体碳材料填充)相一致,这说明反应器性能的提高与导体碳材料表面截留的生物量无关,而与导体碳材料本身较高的电导率有关。此外,导体碳材料表面富集了大量Geobacter和Methanosaeta,其丰度明显高于悬浮污泥,这说明导体碳材料能够促进由Geobacter和Methanosaeta形成的产甲烷DIET。当厌氧消化器遭受高负荷冲击或酸性抑制时,厌氧体系内在的IHT受阻,造成产甲烷代谢停滞。相反,导体碳材料促进的DIET能够取代IHT成为互养代谢的主要工作模式,维持厌氧甲烷化的稳定。针对水解过程受限的复杂有机物,仅投加导体碳材料并不能有效地提高厌氧消化的效率。投加磁铁矿(主要成分是Fe3O4)于厌氧水解酸化段,能够富集Fe(Ⅲ)还原菌,并通过异化铁还原过程强化复杂有机物的分解;在此基础,投加颗粒活性炭(GAC)于产甲烷段,能够构建互养微生物的产甲烷DIET,加快有机酸的分解速率。(3)针对常规厌氧消化器内缺乏Geobacter,采用热力学上氧化并释放热能较高的乙醇作为碳源,驯化UASB反应器。驯化结束后,采用乙醇模式驯化的反应器表现出较高的丙酸/丁酸代谢性能。相比传统模式(没有投加乙醇)驯化的反应器,采用乙醇模式驯化的反应器能够承受更高负荷的丙酸/丁酸冲击。污泥电导率结果表明,采用乙醇模式驯化的颗粒污泥电导率是传统模式驯化的5-76倍。此外,采用乙醇模式驯化的颗粒污泥内微生物互养代谢对于投加GAC表现出积极响应,但却几乎不受高氢分压的影响。相比传统模式驯化的颗粒污泥,在乙醇模式驯化的颗粒污泥中,Geobacter的丰度提高2-3%,Methanosaeta和Methanosarcina的丰度之和提高10-20%。这些结果表明,乙醇能够富集Geobacter,并推动其与产甲烷菌形成的DIET,加快有机酸的分解速率。为了进一步促进乙醇模式构建的产甲烷DIET,生物碳被填充至乙醇模式驯化的反应器。结果表明,生物碳的投加能够进一步提高互养丙酸/丁酸代谢。在生物碳表面附着的污泥中,Geobacter 的丰度高达 15-20%,而Methanosaet 和Methanosarcin 的丰度之和高达 60%以上。然而,外源投加乙醇将不可避免地增加整个厌氧工艺的运行成本。进一步的研究采用乙醇型发酵的pH调控手段,控制酸化相发酵pH始终维持在4.0-4.5,为Geobacter的富集提供充足的乙醇,并持续地推动产甲烷DIET稳定运转。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-09-01)

游乐星,田晓春,姜艳霞,孙世刚[6](2016)在《电化学原位红外光谱研究希瓦氏菌MR-1的直接胞外电子传递机制》一文中研究指出应用循环伏安法和电化学原位红外光谱法研究了希瓦氏菌MR-1,以及敲掉最外层蛋白MtrC/OmcA得到的ΔomcA-ΔmtrC突变体在周转与非周转情况下的电化学行为。循环伏安和原位红外光谱研究都证明希瓦氏菌MR-1野生株和突变株都具有电子传输能力,但是ΔomcA-ΔmtrC突变株的电子传递能力明显比野生株弱。通过电化学原位红外光谱研究,本工作首次提出由细菌代谢乳酸钠所产生的CO2吸收峰(2342cm-1)以及与细菌代谢密切相关的羰基谱峰作为细菌代谢能力的一种评估指标,并推测出希瓦氏菌MR-1可能还存在着一条辅助的电子传递途径。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2016年S1期)

陈敏[7](2013)在《基于直接电子传递型电化学免疫传感器和微孔板式化学发光免疫分析法快速检测骨肉瘤耐药相关蛋白的研究》一文中研究指出骨肉瘤是最常见的原发性恶性骨肿瘤,好发于青少年,恶性程度高,早期即可发生转移,预后差,是严重危害青少年身心健康的恶性肿瘤。近年来,随着新辅助化疗、手术等综合治疗的发展,骨肉瘤的五年生存率逐渐上升到60%~70%。但是,仍有不少的患者因肿瘤复发、转移而导致治疗失败,其主要原因是肿瘤细胞对化疗药物产生的多药耐药。骨肉瘤耐药性与其耐药基因表达的标志性耐药蛋白密切相关,通过检测骨肉瘤标志性耐药蛋白,对骨肉瘤病理学分级、化疗过程中的药物监测、疗效评估、快速筛选适合患者的抗肿瘤药物有着极其重要的作用,并可为临床上实现个体化化疗和预后判断提供科学的实验依据。目前用于骨肉瘤标志性耐药蛋白的临床监测方法主要包括酶联免疫吸附法(ELISA)、免疫组化染色法、基因芯片、RT-PCR等技术,但这些方法均存在一定的局限性,如敏感性不高、操作繁琐、周期长、费用高等问题,迫切需要开发研制一种快速、简便、灵敏、准确、经济的骨肉瘤耐药相关蛋白检测技术,电化学免疫传感器技术及化学发光免疫分析技术为解决这一难题提供了新的出路。本文设计并研制了两种电化学免疫传感器和一种化学发光免疫分析技术,成功实现了骨肉瘤相关耐药蛋白(肿瘤坏死因子-α和金属硫蛋白-3)检测,为临床提供了新型的检测手段,有助于实现临床上骨肉瘤化疗过程中的实时药物耐药监测,以便及时调整化疗方案,实现骨肉瘤的个体化化疗,大大改善患者的预后。全文共分为叁部分,分述如下:第一部分:基于铁氰化钾作为指示信号的免标记电化学免疫传感器用于肿瘤坏死因子α(TNF-α)的超灵敏检测本章节主要以K_3[Fe(CN)_6]作为免标记电化学信号物质,构建了nafion/K_3[Fe(CN)_6]-壳聚糖-戊二醛(K-CS-GA)复合物修饰的电化学免疫传感器,根据抗原-抗体反应原理,用于肿瘤坏死因子(TNF-α)的精密检测。利用扫描电子显微镜(SEM)、循环伏安技术(CV)和荧光倒置显微镜等对修饰电极的制备过程进行表征,以及利用紫外可见分光光度法(UV-VIS)和红外分光光度法(FTIR)对制备的修饰复合物K-CS-GA溶液进行表征。实验结果表明,在最佳实验条件下,该方法所制备的nafion-K-C-GCE免疫传感器具有较强的生物大分子识别能力,具有较高的灵敏度和较宽的检测范围,用于检测TNF-α的线性范围为0.02~34ng/ml,其检测限为10pg/ml,用于骨肉瘤血清样本测定结果令人满意,并且该免疫传感器合成方法简单易行,所用修饰复合物K-CS-GA溶液廉价易得并且具有长期稳定性。因此,该电化学免疫传感器具有广阔的临床应用前景。第二部分:建立基于K_3[Fe(CN)_6]氧化还原信号和C-dots/nafion薄膜固定抗体的电化学免疫传感器用于金属硫蛋白(MT-3)的检测本章节通过滴涂方式,构建了C-dots/nafion和K-CS-GA复合物修饰的电化学免疫传感器,以K_3[Fe(CN)_6]作为电化学氧化还原信号来源,通过应用C-dots对差分脉冲伏安曲线氧化峰电流信号进行放大,并且以免疫反应为基础,用于金属硫蛋白(MT-3)的精密测定。该方法先将电化学信号活性复合物K-CS-GA和C-dots/nafion复合物依次修饰在处理好的电极上,再将捕获抗体组装在修饰C-dots/nafion复合物薄膜的电极表面,利用差分脉冲伏安技术,通过对比抗原-抗体反应前后检测电流变化的大小来检测目标物质。实验结果表明,在最佳实验条件下,该免疫传感器具有较好的特异性,测得MT-3的浓度线性范围为5pg mL-1~20ng mL-1,其检测限为2pg mL-1,明显低于目前已有的检测MT-3方法的检测限,检测骨肉瘤血清样本的结果与酶联免疫吸附试验(ELISA)的检测结果比较没有显着性差异,结果令人满意。第叁部分:微孔板式化学发光免疫分析法测定人血清中肿瘤坏死因子α(TNF-α)本章节建立了一种基于微孔板的化学发光免疫分析方法,用于检测人血清中的肿瘤坏死因子α。该方法具有灵敏度高、特异性强、快速、稳定性好、重复性好等特点。对免疫反应的试验条件及各项物理化学参数,如反应温度、温育时间、包被液、稀释度、发光底物的用量等进行了测定和优化。在最佳条件下,该方法的线性范围是10-2000pg/ml,检测限为5.46pg/ml;批内和批间变异系数均小于10%;回收率在90-110%之间,通过本法对实际血清样本进行检测,并将结果与商品化试剂盒的测定结果进行相关分析,其相关系数r=0.9857,证实本法可用于骨肉瘤血清中肿瘤坏死因子α的临床测定。(本文来源于《福建医科大学》期刊2013-06-01)

姚永健,王艳,范金泽[8](2011)在《“直接电子传递”源自碳纳米管与杂质的协同作用》一文中研究指出多壁碳纳米管被众多研究者视为生物燃料电池或酶传感器直接电子传递的根源。但新的实验证据表明,碳纳米管中的金属杂质起着至关重要的作用。葡萄糖氧化酶FAD氧化还原峰在碳纳米管中金属杂质被回流去除之后消失,重新添加金属杂质之后其氧化还原峰又再次出现。所以酶电极的直接电子传递是金属杂质和碳纳米管协同作用的结果。(本文来源于《广州化工》期刊2011年14期)

姚永健[9](2011)在《直接电子传递葡萄糖氧化酶阳极的研究》一文中研究指出葡萄糖氧化酶活性中心FAD距离蛋白质外壳11A,生物燃料电池和传感器在运行或使用过程中电子通过这段距离非常困难,直接电子传递是最理想解决办法,能显着提高燃料电池输出功率和传感器电极响应,对开发新能源电池和更先进的传感器具有重要意义。本文采用多壁碳纳米管和吩噻嗪聚合膜固定化酶来实现直接电子传递。实验首先选用多壁碳纳米管和壳聚糖在玻碳电极上固定葡萄糖氧化酶,检测酶电极在磷酸缓冲溶液和葡萄糖溶液中直接电子传递的性能。然后在酶电极上电聚合一层吩噻嗪膜,辅助电子从酶活性中心传递到电极表面。实验结果显示,多壁碳纳米管固定化酶虽然能够实现直接电子传递,但仅限于将部分酶活性中心FAD上的电子传递到电极上,尚不能对葡萄糖氧化发挥直接电子传递作用;且直接电子传递与多壁碳纳米管中的金属杂质直接相关,经硝酸回流24小时的碳纳米管固定化酶电极子在进行循环伏安扫描到的时候FAD氧化还原峰消失;而添加一种纳米金属颗粒(如Ni、NiO、Co、CoO、Fe、Fe2O3)氧化还原峰再次出现,且杂质含量在6.4%时峰最高,对应酶电极在缓冲溶液中-0.375V电位下,每隔50秒加入20mmol/L葡萄糖溶液,电流在0.25~1.75mmol/L葡萄糖浓度区间呈线性响应。吩噻嗪膜修饰的酶电极在葡萄糖溶液中仅扫描出聚合物自身的氧化还原峰,没有出现葡萄糖催化氧化峰。说明吩噻嗪膜与多壁碳纳米管结合也不能对葡萄糖氧化发挥直接电子传递作用。不论是多壁碳纳米管还是多壁碳纳米管与吩噻嗪结合固定化酶均不能对葡萄糖氧化发挥直接电子传递作用。吩噻嗪类染料聚合膜覆盖在酶表面没能接近其活性中心,所以需要进行结构修饰,掺杂聚合成网状导电聚合物与含适量杂质的碳纳米管共同作用才能实现直接电子传递。(本文来源于《中南大学》期刊2011-06-30)

曹霞,孙芳荣,陈菲菲,费文娟,吴莹[10](2011)在《基于核壳结构纳米微球聚合物膜电极的构建及其对GOD的直接电子传递行为》一文中研究指出随着结构新、功能强的新型聚合物的不断诞生,基于聚合物膜修饰电极的性能也在不断改善。两亲性聚合物微球一般为疏水性核外包裹一层亲水性冠,因而表现出在水溶液中独特的稳定性以及良好的生物相容性。本文采用以憎水聚苯乙烯(PS)为核、外接含质子化PDMAEMA(poly(dimethylamino)ethyl methacrylate)Y(本文来源于《第十一届全国电分析化学会议论文摘要(2)》期刊2011-05-12)

直接电子传递论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

提出一种新型的以Lewis酸作为电子传递体,构成Bronsted酸、Lewis酸共同作用于液流燃料电池系统,Lewis酸可以在热反应过程和电池反应过程改善电子传递过程,提升电池性能。对于PW12电池,Fe3+的加入可以将最大功率密度提高6.62倍,并且,混酸LCFC在处理纤维素时具有显着优势,可以将功率密度提升57%。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

直接电子传递论文参考文献

[1].许杰龙.“微生物直接种间电子传递”:一种新的微生物互营模式及其应用[J].厦门科技.2019

[2].徐帆,刘跃玲,景琦,李欢.Lewis酸电子传递体改进直接生物质液流燃料电池[J].电源技术.2018

[3].黄玲艳,刘星,周顺桂.微生物直接种间电子传递:机制及应用[J].土壤学报.2018

[4].周婷,余林鹏,符力,周顺桂.微生物直接电子传递:甲烷代谢古菌研究进展[J].应用与环境生物学报.2018

[5].赵智强.厌氧甲烷化中互养微生物种间直接电子传递的构建与强化[D].大连理工大学.2017

[6].游乐星,田晓春,姜艳霞,孙世刚.电化学原位红外光谱研究希瓦氏菌MR-1的直接胞外电子传递机制[J].光谱学与光谱分析.2016

[7].陈敏.基于直接电子传递型电化学免疫传感器和微孔板式化学发光免疫分析法快速检测骨肉瘤耐药相关蛋白的研究[D].福建医科大学.2013

[8].姚永健,王艳,范金泽.“直接电子传递”源自碳纳米管与杂质的协同作用[J].广州化工.2011

[9].姚永健.直接电子传递葡萄糖氧化酶阳极的研究[D].中南大学.2011

[10].曹霞,孙芳荣,陈菲菲,费文娟,吴莹.基于核壳结构纳米微球聚合物膜电极的构建及其对GOD的直接电子传递行为[C].第十一届全国电分析化学会议论文摘要(2).2011

论文知识图

(A)CuO-掺杂NiO复合微米纤维修饰电...第叁代酶类葡萄糖电化学传感器工作原...在不同修饰电极上的循环伏安行为...免标记电化学免疫传感器合成过程及其...裸电极和修饰电极的扫描电子显微镜图...(A)覆盖有nafion/K-CS-GA的玻璃,(...

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