生物電化學系統(tǒng)還原二氧化碳同時合成甲烷和乙酸

【摘要】：采用生物電化學系統(tǒng)還原二氧化碳合成有機物近年來已成為環(huán)境微生物學的研究熱點.本研究構建了具有電活性微生物的生物電化學系統(tǒng),混合菌群通過電極直接傳遞或電極電子轉化為氫氣兩種方式獲得電子,同時產生甲烷和乙酸.在設定陰極電勢為-1 100 mV時,甲烷生成速率為17.3 mL h-1L-1,乙酸生成速率為13.9 mg h-1L-1,總庫倫效率可達94.0%.生物陰極群落構成包括醋酸桿菌屬(Acetobacterium)、甲烷桿菌屬(Methanobacterium)和甲烷微粒菌屬(Methanocorpusculum)等功能微生物.研究表明生物電化學系統(tǒng)中,基于混合菌構建的生物陰極可以將二氧化碳還原為多種有機物,并且其中微生物的電子獲得方式也存在多樣性. 【作者單位】： 中國科學院成都生物研究所;中國科學院大學;四川大學生命科學學院;
【關鍵詞】： 生物電化學系統(tǒng) 生物陰極 二氧化碳 甲烷 乙酸
【基金】：國家自然科學基金項目(31270166,51074149)資助~~
【分類號】：X172
【正文快照】： 生物電化學系統(tǒng)(Bioelectrochemical systems,BESs)是一種能夠實現從污水處理過程中回收電能的新型裝置[1-2].近年來,BESs已應用于更多的領域,包括重金屬回收[3-6]、硝酸鹽還原[7-9]以及鹵代烴脫氯[10-11].它的另一個重要應用就是能源物質,如氫氣[12]和甲烷[13]等的生產.其中,

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