水铁矿富集功能微生物强化土壤微生物电化学降解石油烃

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作者 于鑫 杨思德 +4 位作者 陈永刚 杨玥玮 孙嘉璐 张云 李晓晶 《农业环境科学学报》 北大核心 2025年第4期990-1002,共13页

为探究土壤微生物电化学系统(Microbial Electrochemical System,MES)中土著微生物在增强石油烃降解过程中对外源水铁矿的响应,设置无电极、开路、闭路3种土壤MES反应装置,即在无生物电场、局部生物电场和有效生物电场下,于第0、202、36... 为探究土壤微生物电化学系统(Microbial Electrochemical System,MES)中土著微生物在增强石油烃降解过程中对外源水铁矿的响应,设置无电极、开路、闭路3种土壤MES反应装置,即在无生物电场、局部生物电场和有效生物电场下,于第0、202、368天考察石油烃降解和土壤微生物群落的变化。结果表明:水铁矿在无电极、开路和闭路处理中的转化依次增加,从而伴随着更高的石油烃降解(较对照提升22%)。水铁矿添加后,土壤微生物群落多样性增强,受确定性过程影响增大。此外,群落共生网络关系得到加强,进而强化了种间的协助互作。虽然长时间的运行使得系统优势门(Desulfobacterota、Firmicutes、Proteobacteria)丰度降低50%,优势属(SBR1031、SEEP-SRB1、KCM-B-112)丰度降低16%,但水铁矿能够选择富集功能微生物,包括铁还原菌(Geoalkalibacter、Limnobacter)、石油烃降解菌(Desulfosarcinaceae、Salinimicrobium、Immundisolibacter)、产电菌(Geoalkalibacter、Mycobacterium),其丰度最高提升至对照的4.7倍,以支撑土壤MES的强化石油烃降解和产电功能,这在功能预测中也得以证实。总之,水铁矿能够通过刺激土壤中的功能微生物的定殖并加强其联系来加强微生物电化学系统降解石油烃等有机污染物的功能。 展开更多

关键词 石油烃污染 土壤微生物电化学系统 水铁矿 功能微生物

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Idemitsu公司和三菱公司联手建立日本电化学合成甲醇和生物甲醇供应系统

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作者 汤玮健(摘译) 《石油炼制与化工》 北大核心 2025年第2期12-12,共1页

Idemitsu Kosan公司和三菱瓦斯化学公司已商定在2026年3月前在日本建立电化学合成甲醇和生物甲醇的供应系统。针对船用燃料应用的新电化学合成甲醇和生物甲醇供应系统预计将加速需求,并扩大市场。

关键词 供应系统 电化学合成 三菱公司 船用燃料 甲醇 三菱瓦斯化学公司 日本

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甲烷化抑制剂在微生物电化学合成乙酸系统中的生物抑制效应 被引量：3

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作者 戚玉娇 BRIDIER Arnaud +3 位作者 DESMOND LE QUEMENERElie 吕凡 何品晶 BOUCHEZ Théodore 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期2033-2040,共8页

研究了利用2-溴乙烷磺酸钠(BES)选择性抑制产甲烷菌,从而提高微生物电化学系统合成乙酸产率的可行性,并对比了BES添加前后阴极室微生物菌群结构的变化。结果表明,厌氧混合菌接种物未经BES处理时甲烷是电化学系统CO_2还原的主导产物,最... 研究了利用2-溴乙烷磺酸钠(BES)选择性抑制产甲烷菌,从而提高微生物电化学系统合成乙酸产率的可行性,并对比了BES添加前后阴极室微生物菌群结构的变化。结果表明,厌氧混合菌接种物未经BES处理时甲烷是电化学系统CO_2还原的主导产物,最大生成速率达0.95 mmol·L^(-1)·d^(-1),8 d反应时间甲烷中电子回收率达55.0%,16S r RNA测序结果显示固态阴极的主要菌群为Methanobacteriaceae。BES的添加基本抑制了产甲烷菌的活动,使得乙酸成为主导产物,其合成速率最高达2.22 mmol·L^(-1)·d^(-1),系统总电子回收率达67.3%。Rhodocyclaceae(15.1%),Clostridiaceae(11.9%)、Comamonadaceae(11.1%)和Sphingobacteriales(11.0%)为主要菌群。研究结果表明了微生物电化学合成系统中抑制甲烷生成对调控微生态结构,从而调控电化学终产物的重要性。 展开更多

关键词 微生物电化学合成系统 二氧化碳还原 乙酸合成 2-溴乙烷磺酸钠(BES) 甲烷化抑制剂 控制 选择性 生物过程

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微生物电化学系统处理含氮废水研究进展 被引量：3

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作者 严群 刘浩 《食品与生物技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期449-454,共6页

作为全球性的水体污染物,近年来氮素的去除受到越来越多的重视。传统的脱氮工艺通常有不同程度的脱氮费用较高、容易产生二次污染、需要后续处理工艺等缺点。近年来,基于微生物电化学系统(BES)的脱氮过程因具有能耗低,剩余污泥产生量少... 作为全球性的水体污染物,近年来氮素的去除受到越来越多的重视。传统的脱氮工艺通常有不同程度的脱氮费用较高、容易产生二次污染、需要后续处理工艺等缺点。近年来,基于微生物电化学系统(BES)的脱氮过程因具有能耗低,剩余污泥产生量少,以及可同时脱氮脱盐等多种优势,正越来越被各界关注。作者从BES反应器结构、电极材料选型以及不同操作条件(pH、DO、碳源类型和C/N)等三个方面进行阐述,并提出这一领域未来可能的研究方向。 展开更多

关键词 微生物电化学系统 废水 脱氮 影响因素

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连续搅拌微生物电化学系统处理高浓度模拟废水的效能 被引量：1

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作者 王海曼 曲有鹏 +1 位作者 何伟华 冯玉杰 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期42-48,共7页

微生物电化学系统在面向实际废水处理时,表现出产电性能下降、出水水质差等缺点.为了提高其处理中高浓度、含发酵类底物废水的性能,将连续搅拌釜式反应器与之耦合,构建一体式连续搅拌微生物电化学系统(CSMER).确定系统的最佳运行条件:... 微生物电化学系统在面向实际废水处理时,表现出产电性能下降、出水水质差等缺点.为了提高其处理中高浓度、含发酵类底物废水的性能,将连续搅拌釜式反应器与之耦合,构建一体式连续搅拌微生物电化学系统(CSMER).确定系统的最佳运行条件:以连续流方式运行,在水力停留时间为12 h,进水COD浓度为6 000 mg·L^(-1)时,系统内4个电池的最大功率密度分别达(583±9),(562±7),(533±10)和(572±6)mW·m^(-2),COD去除率为(87.1±1.1)%,甲烷产率为(1.48±0.15)L·L^(-1)·d^(-1).与对照的连续搅拌釜式反应器相比,其COD去除率及甲烷产率分别提高了61.6%及244.2%.焦磷酸测序结果表明,CSMER底端的全混流搅拌区(CMZ)以Clostridium(10.0%)、Acidaminococcus(11.7%)及Lactococcus(10.8%)等水解发酵菌群为优势细菌菌属;顶端的微生物电化学区(MEZ)以产电菌Geobacter(14.5%)占优势.CSMER中相对复杂的细菌群落结构使其同时含有丰度较高的嗜乙酸产甲烷菌科(52.2%)和嗜氢产甲烷菌科(47.1%),而底端CMZ的厌氧消化过程与顶端MEZ的产电过程之间的协同作用是实现该系统性能优于对照反应器的主要原因. 展开更多

关键词 连续搅拌微生物电化学系统 连续搅拌釜式反应器 电能输出 COD去除率 焦磷酸测序

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耦合发酵产氢尾液处理的微生物电化学系统研究 被引量：3

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作者 卢建宏 李卓 +5 位作者 孙驰贺 付乾 李俊 张亮 廖强 朱恂 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期4157-4163,共7页

区别于传统的稀释或加缓冲剂调节pH值的方法,本文提出采用微生物电解池(MEC)电调控暗发酵尾液pH值,并进一步采用微生物电合成系统(MES)降解废液产甲烷.结果表明,在MEC处理产氢暗发酵尾液过程中,伴随着阴极侧氢气的产生,暗发酵尾液中大... 区别于传统的稀释或加缓冲剂调节pH值的方法,本文提出采用微生物电解池(MEC)电调控暗发酵尾液pH值,并进一步采用微生物电合成系统(MES)降解废液产甲烷.结果表明,在MEC处理产氢暗发酵尾液过程中,伴随着阴极侧氢气的产生,暗发酵尾液中大量H+被消耗,溶液pH值从4.5升高到8.7;随后在MES中,产氢发酵尾液中有机物被进一步降解产生甲烷,其平均产甲烷速率达到4.5mmol/(L·d),且在21d内化学需氧量(COD)去除率达到89%,远优于没有经过pH调控的产氢发酵尾液MES中的产甲烷性能. 展开更多

关键词 微生物电化学系统 暗发酵尾液 pH调控 有机物降解 甲烷

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土壤微生物电化学系统降解四环素的机理 被引量：4

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作者 赵晓东 李晓晶 +4 位作者 赵鹏宇 宋敏丽 燕平梅 任天志 李永涛 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期778-786,共9页

以四环素为研究对象,构建土壤微生物电化学系统(SMES),避光恒温培养58d后进行采样分析,研究了四环素降解、土壤理化性质、酶活性和三域微生物之间的内在联系,以揭示四环素在SMES中的生物降解机理.结果表明,采用SMES处理后,四环素降解率... 以四环素为研究对象,构建土壤微生物电化学系统(SMES),避光恒温培养58d后进行采样分析,研究了四环素降解、土壤理化性质、酶活性和三域微生物之间的内在联系,以揭示四环素在SMES中的生物降解机理.结果表明,采用SMES处理后,四环素降解率从52%显著提升至70%.与对照处理相比,脱氢酶活性在SMES中显著提升了144%,且与四环素降解率显著正相关.相比之下,在SMES中多酚氧化酶、过氧化氢酶和漆酶对四环素的降解效果微弱.pH值是影响土壤微生物群落的重要理化因子,且与四环素降解呈负相关关系.Network关联分析显示,真菌在四环素降解中起到关键作用,Geoalkalibacter、Microascus、Wardomyces和Scopulariopsis是四环素的潜在降解菌,其中Microascus和Scopulariopsis是脱氢酶的潜在分泌菌. 展开更多

关键词 土壤微生物电化学系统 四环素 降解微生物 脱氢酶

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微生物电化学系统在水处理中的研究进展 被引量：7

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作者 李博文 赵霞 +2 位作者 谢华 张娇娇 王昊 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1278-1283,共6页

系统阐述了微生物电化学系统的原理和分类,综述了微生物电化学系统在水处理中的应用现状。分别介绍了微生物燃料电池与微生物电解电池的概念、结构类型及研究进展,并提出未来微生物电化学系统大致研究方向。

关键词 微生物电化学系统 微生物燃料电池 微生物电解电池 水处理

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基于Cu掺杂BiOBr光阴极的生物光电化学系统降解典型抗生素的特性及微生物群落响应

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作者 魏静文 覃善铭 +3 位作者 吴栋颢 陈硕 王双飞 侯燕萍 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2117-2127,共11页

抗生素难以生物降解且会诱导产生抗性基因,对生态环境和人体健康均造成威胁,因此,抗生素废水的高效处理意义重大.本研究制备了Cu掺杂的BiOBr光阴极,并与生物阳极耦合,构建生物光电化学系统(biophotoelectrochemical system,BPES),用于... 抗生素难以生物降解且会诱导产生抗性基因,对生态环境和人体健康均造成威胁,因此,抗生素废水的高效处理意义重大.本研究制备了Cu掺杂的BiOBr光阴极,并与生物阳极耦合,构建生物光电化学系统(biophotoelectrochemical system,BPES),用于降解抗生素.结果表明,Cu-BiOBr较BiOBr具有更优异的光电化学性能.光照条件下的BPES在48 h内对初始浓度为20 mg·L^(-1)的阿莫西林(AMX)的去除率达91.38%.此外,适当曝气可提高BPES对AMX的去除.当AMX与盐酸四环素(TC),磺胺甲恶唑(SMX)在BPES中共降解时,降解过程均受到不同程度的抑制.根据鉴定的AMX的降解中间产物,推断了AMX的降解路径.BPES的阳极生物膜上的微生物主要以电活性细菌Geobacter为主,其对抗生素具有较高耐受性以及降解能力. 展开更多

关键词 生物光电化学系统 Cu-BiOBr光阴极 抗生素 降解路径 微生物群落

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微生物电极界面过程与计量学研究现状

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作者 刘俊希 岳学海 +3 位作者 谭浩 刘冰洁 刘鸿 殷逢俊 《环境化学》 北大核心 2025年第6期2054-2067,共14页

微生物电极是一个从胞内代谢到电极表面的复杂过程,其本质是电活性微生物与电极之间的物质、能量和电子传输,目前针对这三者关系的研究较匮乏,没有揭示微生物、基质、电量之间转化的计量学关系,厘清微生物电极过程计量学关系对微生物电... 微生物电极是一个从胞内代谢到电极表面的复杂过程,其本质是电活性微生物与电极之间的物质、能量和电子传输,目前针对这三者关系的研究较匮乏,没有揭示微生物、基质、电量之间转化的计量学关系,厘清微生物电极过程计量学关系对微生物电化学的理论研究和技术应用有重要意义.本文综述了胞内代谢、跨膜运输、胞外电子传递和溶液界面传质等微生物电极界面过程的研究现状,介绍了微生物电极界面过程的表征与分析方法,分析了微生物电极计量学基本概念与关系,论述了库伦效率在计量学关系研究中的价值及面临的问题,最后展望了微生物电极计量学关系的应用价值及未来研究方向. 展开更多

关键词 微生物电化学系统 电活性微生物 界面过程 电子 质子 计量学.

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微生物电化学技术去除水体中抗生素的研究进展 被引量：3

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作者 周乐安 蒋倩 +3 位作者 孙士权 张伟 高阳 王鑫 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第6期113-123,共11页

抗生素在各个行业中的广泛使用及其难降解性导致其富集进入水体而危害人类健康,越来越多的研究聚焦于水体中抗生素的去除。微生物电化学系统(BES)结合有机质生物降解和电信号刺激有效加速了废水中各类抗生素的去除。在现有文献的基础上... 抗生素在各个行业中的广泛使用及其难降解性导致其富集进入水体而危害人类健康,越来越多的研究聚焦于水体中抗生素的去除。微生物电化学系统(BES)结合有机质生物降解和电信号刺激有效加速了废水中各类抗生素的去除。在现有文献的基础上,综述了BES对于各类抗生素去除的性能,阐述了BES系统在降解抗生素时,电极表面的电活性微生物组成、抗生素的微生物电化学代谢途径,总结了抗生素在BES系统中去除的影响因素,分析了各类传统废水处理技术与BES耦合技术对于抗生素的去除效率,并对BES在抗生素去除中的优缺点进行了总结。 展开更多

关键词 抗生素 微生物电化学系统 电活性微生物 废水处理 资源回收

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微生物电化学技术在石油烃污染土壤修复中的应用研究进展 被引量：7

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作者 李瑞祥 李田 +1 位作者 张晓林 周启星 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期3042-3054,共13页

石油开采和运输过程中会产生大面积的石油污染场地.碳中和背景下,微生物电化学技术为土壤中石油有机污染物去除提供了新型碳减排修复策略.简要介绍了微生物电化学系统的运行原理和分类,并针对该技术低成本、绿色低碳、能量转化效率高以... 石油开采和运输过程中会产生大面积的石油污染场地.碳中和背景下,微生物电化学技术为土壤中石油有机污染物去除提供了新型碳减排修复策略.简要介绍了微生物电化学系统的运行原理和分类,并针对该技术低成本、绿色低碳、能量转化效率高以及可控性强等优势具体分析了其在石油烃污染土壤修复领域应用的可行性.详细概述了微生物电化学系统修复性能的影响因素及增加系统电子受体、提高传质能力以及提高电子传递能力等强化途径,并对现阶段微生物电化学修复技术存在的问题和发展中的局限性进行总结,指出未来的发展方向,以期指导该技术在污染土壤中的实际应用. 展开更多

关键词 碳中和 石油烃污染土壤 微生物电化学系统 土壤修复

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微生物系统定向进化与合成生物学应用研究进展 被引量：3

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作者 郭园 赵仲麟 《生物技术通报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期76-82,共7页

当前,生物技术应用常常需要对多基因性状进行复杂的工程化改造,然而复杂表型的遗传基础背景的缺乏限制了人们进行理性设计的能力。人们利用合成生物学工具可以对复杂表型在系统水平进行工程化改造,通过定向进化策略推动整个生物系统的进... 当前,生物技术应用常常需要对多基因性状进行复杂的工程化改造,然而复杂表型的遗传基础背景的缺乏限制了人们进行理性设计的能力。人们利用合成生物学工具可以对复杂表型在系统水平进行工程化改造,通过定向进化策略推动整个生物系统的进化,在不知道目标性状的遗传基础的情况下仍可以获得人们所期望的表型。合成生物学的发展加速了生物的定向进化过程,利用其可以对生物系统中复杂性状进行工程化改造。对当前合成生物学在微生物系统中复杂性状定向进化的研究进展进行综述。 展开更多

关键词 合成生物学 微生物系统 定向进化 应用

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用于生物电化学系统的石墨烯电极新进展 被引量：5

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作者 王强 黄丽萍 +2 位作者 于洪涛 全燮 陈国华 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第5期889-896,共8页

可持续社会的发展需要成本低,并从废物或废水中提取能源或将能源转化为产品的环境友好技术.近年兴起的生物电化学系统(BESs)利用微生物催化不同电化学反应,是将废物或废水中能量转化为电能等多种产品的发展前景广阔的新技术.当有关反应... 可持续社会的发展需要成本低,并从废物或废水中提取能源或将能源转化为产品的环境友好技术.近年兴起的生物电化学系统(BESs)利用微生物催化不同电化学反应,是将废物或废水中能量转化为电能等多种产品的发展前景广阔的新技术.当有关反应的吉布斯自由能小于零,系统输出电能,此时的BESs即为微生物燃料电池(MFCs);相反,若反应的吉布斯自由能为正值,此时的BESs被称为微生物电解电池(MECs).随着研究工作的不断深入和拓展,BESs的电极性能已成为制约其应用的瓶颈.石墨烯以其独特的结构和优异的材料性能在BESs领域,特别是MFCs中得以应用.本文参考了最新的文献资料,综述了石墨烯应用于BESs的发展现状,包括应用于MFCs的石墨烯电极、掺杂石墨烯电极、担载石墨烯电极,对其在MECs中可能的应用,以及未来发展趋势予以展望. 展开更多

关键词 石墨烯 电极 生物电化学系统 微生物燃料电池 微生物电解电池

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生物基化学品的微生物电合成研究进展 被引量：3

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作者 周瑾洁 王旭东 +1 位作者 孙亚琴 修志龙 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期3005-3015,共11页

微生物电合成是结合微生物学与电化学的新兴研究方向。电化学活性菌株以直接或间接的方式吸收人工提供的外源电子,打破胞内代谢原有的氧化还原平衡,定向催化底物合成还原性目的产物。近年来,基于生物基化学品的微生物电合成取得广泛关... 微生物电合成是结合微生物学与电化学的新兴研究方向。电化学活性菌株以直接或间接的方式吸收人工提供的外源电子,打破胞内代谢原有的氧化还原平衡,定向催化底物合成还原性目的产物。近年来,基于生物基化学品的微生物电合成取得广泛关注。本文综述了生物基化学品微生物电合成的基本原理及最新研究进展,并讨论了电化学活性菌株的种类、电子传递机制以及典型的菌株培养方式,同时结合菌株代谢途径,讨论了微生物电合成促进乙酸、1,3-丙二醇、丁醇、琥珀酸等生物基化学品的作用机理及研究现状。最后指出了电子传递机制、电子传递效率及成本是限制该技术发展的关键问题及未来的发展趋势,旨在推动该技术应用于生物基化学品的发酵工业中。 展开更多

关键词 微生物电合成 发酵 生物基化学品 电子传递机制 电化学活性菌株

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电催化氮还原合成氨电化学系统研究进展 被引量：22

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作者 刘恒源 王海辉 徐建鸿 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期32-45,共14页

氨是化肥、涂料等领域中重要的化工原料,是产量第二高的商用化学品。目前,90%以上的氨均来自Haber-Bosch法,该工艺需要高温、高压条件,能耗较高,且依赖化石燃料的使用,产生大量CO_(2)排放,在倡导节能环保的新时代下,该工艺面临严重的能... 氨是化肥、涂料等领域中重要的化工原料,是产量第二高的商用化学品。目前,90%以上的氨均来自Haber-Bosch法,该工艺需要高温、高压条件,能耗较高,且依赖化石燃料的使用,产生大量CO_(2)排放,在倡导节能环保的新时代下,该工艺面临严重的能耗及环保问题。电催化氮还原合成氨工艺是一种采用电能驱动的节能工艺,且原料为绿色环保的H_(2)O和N_(2),其有望替代传统合成氨工艺。但是目前该工艺存在一些技术难点有待突破,使其产氨速率、法拉第效率等性能不高,距离商用化生产差距较大。分析总结了该工艺的技术难点,围绕该领域的优化策略,重点综述了针对合成氨电化学系统的改进措施,以及近几年文献报道的研究进展,最后对该领域的未来发展进行展望。 展开更多

关键词 电化学 催化 化学过程 氮还原反应 氨合成 电化学系统

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阴极电势对微生物电合成系统还原CO2合成有机物性能的影响 被引量：1

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作者 柳焜 王黎 +2 位作者 胡宁 陈小进 廖梦根 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期169-174,共6页

采用微生物电合成系统(MES)还原CO2合成有机物,从微生物菌群、有机物积累量、库伦效率、电化学分析等多个角度研究了阴极电势对MES还原CO2合成有机物性能的影响。实验结果表明:阴极电势为-0.70 V时,甲酸和乙酸的积累量均最大(分别为1.55... 采用微生物电合成系统(MES)还原CO2合成有机物,从微生物菌群、有机物积累量、库伦效率、电化学分析等多个角度研究了阴极电势对MES还原CO2合成有机物性能的影响。实验结果表明:阴极电势为-0.70 V时,甲酸和乙酸的积累量均最大(分别为1.554 mmol/L和2.754 mmol/L),系统的总库伦效率最大(为81.42%);在MES中,醋杆菌(Acetobacterium sp.)、假丝酵母菌(Candida sp.S)、地杆菌(Geobacter sp.)为优势菌种。 展开更多

关键词 微生物电合成系统 阴极电势 CO2 合成 有机物 库伦效率

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还原氧化石墨烯/泡沫铜电极用于微生物电合成系统中二氧化碳合成有机物 被引量：1

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作者 廖梦根 王黎 +2 位作者 柳焜 胡宁 余杨 《化工环保》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期463-468,共6页

采用氧化石墨烯涂覆泡沫铜并还原改性,合成了还原氧化石墨烯/泡沫铜电极,用于微生物电合成系统(MES)中CO_(2)合成有机物,考察了其电化学性能和有机物合成性能。实验结果表明:将改性的泡沫铜阴极用于MES还原CO_(2),在施加的-0.8 V阴极电... 采用氧化石墨烯涂覆泡沫铜并还原改性,合成了还原氧化石墨烯/泡沫铜电极,用于微生物电合成系统(MES)中CO_(2)合成有机物,考察了其电化学性能和有机物合成性能。实验结果表明:将改性的泡沫铜阴极用于MES还原CO_(2),在施加的-0.8 V阴极电势下,产生的乙酸和丁酸的最终质量浓度分别达到265.0 mg/L和122.5 mg/L,与改性前相比分别增加了8%和35%;该系统阴极表面上的主要优势细菌属于瘤球菌科(Ruminococcaceae)和梭菌科(Clostridiaceae),丰度分别增加了0.98倍和0.31倍。 展开更多

关键词 微生物电合成系统 泡沫铜 还原氧化石墨烯 CO2 有机物

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MFC-MEC生物电化学耦合系统回收钴 被引量：3

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作者 吴丹菁 潘璐璐 刘维平 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1536-1542,共7页

为回收含Co(Ⅱ)溶液中的金属钴,以微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)降解有机物产生的电能驱动微生物电解池(Microbial electrolysis cell,MEC),实现MFC-MEC耦合系统自驱动运行。同时,在MEC的阴极还原Co(Ⅱ),研究不同MEC阴极电... 为回收含Co(Ⅱ)溶液中的金属钴,以微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)降解有机物产生的电能驱动微生物电解池(Microbial electrolysis cell,MEC),实现MFC-MEC耦合系统自驱动运行。同时,在MEC的阴极还原Co(Ⅱ),研究不同MEC阴极电极材料、pH值以及电极极距等条件对Co(Ⅱ)处理的影响。结果表明:以碳纸为MEC阴极电极材料时,可得到较小的内阻1359.6Ω,库伦效率CE和阴极效率ηca分别为33.1%和21.6%,钴比收率为2.99gCo/gCOD,阴极Co(Ⅱ)去除率为62.5%;MEC阴极液pH为3时,ηca为43.9%,钴比收率为0.73gCo/gCOD,Co(Ⅱ)去除率为88%;MEC极距为16cm时,可得到较高的阳极库伦效率20.5%和钴比收率0.85gCo/gCOD,阴极Co(Ⅱ)去除率可以达到97.4%。经XRD分析,阴极产物为金属钴。 展开更多

关键词 微生物燃料电池 微生物电解池 生物电化学 耦合系统 钴回收

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常见食用红色素的合成生物学研究进展

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作者 时苗均 敬丹 +4 位作者 李岩哲 薛威 李昊 陈历水 翟征远 《食品与生物技术学报》 北大核心 2025年第4期9-20,共12页

红色素在食品中的应用非常广泛,除了具备着色功能外,还具有抗氧化、抗炎等对健康有益的特性。大多数商业食用红色素是通过动植物提取或化学合成获得的。而这些方法往往存在成本高、易造成环境污染、不能满足市场需求等问题。近年来,合... 红色素在食品中的应用非常广泛,除了具备着色功能外,还具有抗氧化、抗炎等对健康有益的特性。大多数商业食用红色素是通过动植物提取或化学合成获得的。而这些方法往往存在成本高、易造成环境污染、不能满足市场需求等问题。近年来,合成生物学和代谢工程已被用于开发微生物细胞工厂来生产食用红色素。通过微生物表达异源蛋白质、分析和优化代谢通路、借助AI辅助设计关键酶等手段,可实现从头合成红色素并提高产量。食用红色素的生物合成法具有环境友好、可持续、高效等优点。作者概述了番茄红素、辣椒红、甜菜红、胭脂红酸及红曲红的功能、来源和应用,以及利用微生物表达系统来合成这些红色素的研究进展。 展开更多

关键词 食用红色素 生物合成 微生物表达系统 细胞工厂

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