生物电化学系统还原二氧化碳同时合成甲烷和乙酸

【摘要】：采用生物电化学系统还原二氧化碳合成有机物近年来已成为环境微生物学的研究热点.本研究构建了具有电活性微生物的生物电化学系统,混合菌群通过电极直接传递或电极电子转化为氢气两种方式获得电子,同时产生甲烷和乙酸.在设定阴极电势为-1 100 mV时,甲烷生成速率为17.3 mL h-1L-1,乙酸生成速率为13.9 mg h-1L-1,总库伦效率可达94.0%.生物阴极群落构成包括醋酸杆菌属(Acetobacterium)、甲烷杆菌属(Methanobacterium)和甲烷微粒菌属(Methanocorpusculum)等功能微生物.研究表明生物电化学系统中,基于混合菌构建的生物阴极可以将二氧化碳还原为多种有机物,并且其中微生物的电子获得方式也存在多样性. 【作者单位】： 中国科学院成都生物研究所;中国科学院大学;四川大学生命科学学院;
【关键词】： 生物电化学系统 生物阴极 二氧化碳 甲烷 乙酸
【基金】：国家自然科学基金项目(31270166,51074149)资助~~
【分类号】：X172
【正文快照】： 生物电化学系统(Bioelectrochemical systems,BESs)是一种能够实现从污水处理过程中回收电能的新型装置[1-2].近年来,BESs已应用于更多的领域,包括重金属回收[3-6]、硝酸盐还原[7-9]以及卤代烃脱氯[10-11].它的另一个重要应用就是能源物质,如氢气[12]和甲烷[13]等的生产.其中,

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