沉积物微生物燃料电池中的微生物电子传递过程

论文摘要

沉积物燃料电池(sediment microbial fuel cell, SMFC)可以将沉积物中的化学能直接转化为可用的电能,同时加速沉积物中污染物的去除.近20年来, SMFC引起了越来越多的不同学科研究者的关注,国内外已有多例成功的实际应用的报道.由于能源和环境发展在我国的战略地位,我国学者发表SMFC相关的论文数量已超越美国成为世界最多的国家.在SMFC中,电极表面微生物的能量和物质代谢网络是实现其产电和降解功能的关键,但目前尚缺乏对SMFC中微生物过程的系统总结和分析.本文以电极表面微生物电子传递过程为核心,依次对SMFC中的阳极电子供体、微生物群落、功能基因、阴极电子受体和微生物群落等方面进行综述,并对SMFC进一步在实际环境和科学研究中的应用进行了展望和讨论,以期从微生物学的角度为SMFCs的发展和应用提供参考.

论文目录

• 1 引言
• 2 阳极电子供体
•   2.1 有机化合物
•   2.2 硫及硫化物
•   2.3 甲烷
•   2.4 氢气
•   2.5氨态氮
• 3 阳极微生物群落及功能基因特征
•   3.1 阳极微生物群落特征
•   3.2 SMFC中的Geobacter
•   3.3 SMFC中的Shewanella
•   3.4 SMFC中的Desulfobulbaceae
•   3.5 SMFC中的古菌
•   3.6 阳极表面的功能基因及活性
• 4 阴极的微生物电子传递过程
•   4.1 阴极电子受体
•   4.2 阴极微生物群落
• 5 展望

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 章恒,许玫英,罗建中,朱春节,杨永刚

关键词: 沉积物微生物燃料电池,沉积物,微生物代谢网络,胞外电子传递

来源: 中国科学:技术科学 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑

专业: 无机化工,电力工业

单位: 广东工业大学环境科学与工程学院,广东省微生物研究所,华南应用微生物国家重点实验室,广东省菌种保藏与应用重点实验室

基金: 国家自然科学基金(批准号:31570111,91851202),广东省科技计划项目(编号:2016A030306021,2016B070701017),广州市珠江科技新星专项(编号:201610010090),广东省渔港建设和渔业产业发展专项(编号:A201601D01),广东省科学院项目(编号:2017GDASCX-0403,2018GDASCX-0914)资助

分类号: TM911.45

页码: 1461-1472

总页数: 12

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