典型文献
石墨烯/血红素仿生涂层促进电活性微生物产电的效应和机理研究
文献摘要:
阳极输出效率是决定生物电化学系统(BESs)能否实现工程化应用的基础和关键.但微生物/阳极界面的低效电子传递阻碍了 BESs整体输出效率的进一步提升.本研究通过模拟细胞色素c构建了一种石墨烯/血红素(GN/Hemin)复合仿生材料修饰的高性能BESs阳极.通过监测电活性菌ShewanellaloihicaPV-4的电能输出动态,证实了修饰涂层对微生物/阳极界面电子传递的促进功效.结果表明,菌株PV-4利用GN/Hemin修饰阳极的最大电流密度为7.28 μA·cm-2,比无修饰阳极电流(0.65 μA·cm-2)高出10.2倍.电化学分析显示,GN/Hemin涂层显著降低了微生物/阳极界面的电荷转移阻抗,并显著提高了阳极的电化学催化活性.此外,GN/Hemin涂层能够使无产电性能的Geobacter sulfurreducens DL1突变株(Gs-ΔomcZ)恢复产电,表明GN/Hemin具有类OmcZ功能.本研究为BESs提供了一种简易的高性能阳极仿生修饰策略,同时考虑到OmcZ独特的高导电性能,石墨烯/血红素涂层的类OmcZ功能的发现将具有重要的科学和应用价值.
文献关键词:
生物电化学系统;胞外电子传递;细胞色素c;石墨烯/血红素仿生涂层;阳极修饰
中图分类号:
作者姓名:
詹骥;靖宪月;刘星;周顺桂
作者机构:
福建农林大学资源与环境学院,福州350002
文献出处:
引用格式:
[1]詹骥;靖宪月;刘星;周顺桂-.石墨烯/血红素仿生涂层促进电活性微生物产电的效应和机理研究)[J].环境科学学报,2022(02):146-155
A类:
BESs,ShewanellaloihicaPV,sulfurreducens,DL1,omcZ,OmcZ,阳极修饰
B类:
石墨烯,血红素,仿生涂层,电活性微生物,输出效率,生物电化学系统,工程化应用,细胞色素,GN,Hemin,仿生材料,出动,最大电流,大电流密度,阳极电流,电化学分析,电荷转移阻抗,电化学催化,催化活性,无产,产电性能,Geobacter,突变株,Gs,复产,仿生修饰,修饰策略,高导电性,导电性能,胞外电子传递
AB值:
0.22814
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