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生物产电加速厌氧堆肥污泥降解及产电性能 被引量:2
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作者 黄更 姜珺秋 +2 位作者 赵庆良 于航 王琨 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期883-888,共6页
为解决污泥厌氧堆肥系统(AnC)运行周期长的问题,在AnC中设置电极引入生物产电技术加速污泥降解同时实现电能回收,构建微生物燃料电池(MFC)型厌氧堆肥系统(MFC-AnC),考查MFC-AnC对污泥降解及产电性能.结果表明,以脱水污泥为堆肥底物、铁... 为解决污泥厌氧堆肥系统(AnC)运行周期长的问题,在AnC中设置电极引入生物产电技术加速污泥降解同时实现电能回收,构建微生物燃料电池(MFC)型厌氧堆肥系统(MFC-AnC),考查MFC-AnC对污泥降解及产电性能.结果表明,以脱水污泥为堆肥底物、铁氰化钾为阴极电解液的MFC-AnC堆肥45d后污泥有机质去除率达22.4%,对照组AnC中为17.7%.MFC-AnC开路电压可达0.84V,最大功率密度为5.3W/m3,内阻为98Ω.增大污泥含水率可显著降低MFC-AnC内阻,提高产电性能.餐厨垃圾的添加可改善脱水污泥降解特性,促进厌氧堆肥顺利进行,降低MFC-AnC内阻.当餐厨垃圾∶脱水污泥体积比为0.5∶1时,获得系统最低内阻和最高输出电压,继续增大餐厨垃圾比例将使内阻升高. 展开更多
关键词 生物燃料池型厌氧堆肥系统(MFC-AnC) 脱水污泥 有机物降解 生物产电
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微生物电化学体系产过氧化氢的研究
2
作者 曹可馨 郑先俊 +4 位作者 沈东林 周雨婷 李雨蒙 詹跃阳 陈巅 《环境保护与循环经济》 2025年第1期19-23,共5页
运用腐败希瓦氏菌,在微生物电化学体系中利用微生物自身产电传递电子高效产过氧化氢(H_(2)O_(2))。该体系克服传统H_(2)O_(2)电合成法的高能耗问题,实现低成本H_(2)O_(2)的制备。实验结果表明:在以铂片做阴极的条件下,系统可持续产电,... 运用腐败希瓦氏菌,在微生物电化学体系中利用微生物自身产电传递电子高效产过氧化氢(H_(2)O_(2))。该体系克服传统H_(2)O_(2)电合成法的高能耗问题,实现低成本H_(2)O_(2)的制备。实验结果表明:在以铂片做阴极的条件下,系统可持续产电,并且维持较高的输出功率,最终输出功率可高达2.7 W/m^(2);电解液硫酸钠浓度在1.0 mol/L时,系统阴极所产H_(2)O_(2)速率最高,达到0.46 mg/L。考察了外接电阻阻值、溶液pH及反应气氛对该体系所产H_(2)O_(2)浓度的影响,经实验可得,外接电阻阻值为200Ω时,阴极所产H_(2)O_(2)浓度最高,可达0.42 mg/L;阴极液pH为6时,阴极所产H_(2)O_(2)浓度达到最高,最多累积量为0.44 mg/L;通入氧气时,阴极最高累计H_(2)O_(2)浓度为0.42 mg/L。 展开更多
关键词 生物产电 原位催化 过氧化氢
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基于网络和组学方法的产电微生物胞外电子传递研究进展 被引量:1
3
作者 丁德武 张鵾 +1 位作者 何小青 谢建明 《生物学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期107-112,共6页
介绍产电微生物胞外电子传递(extracellular electron transfer,EET)研究的背景和意义,概述细胞色素c、菌毛蛋白、电子介体等多种分子在EET过程中的作用,综述近年来利用网络方法和组学方法研究产电微生物EET过程的相关工作。从蛋白网络... 介绍产电微生物胞外电子传递(extracellular electron transfer,EET)研究的背景和意义,概述细胞色素c、菌毛蛋白、电子介体等多种分子在EET过程中的作用,综述近年来利用网络方法和组学方法研究产电微生物EET过程的相关工作。从蛋白网络、调控网络与整合网络等方面总结网络分析方法在关键电子传递分子识别、电子传递模块挖掘、电子传递途径推断等方面的应用;从基因组、转录组、蛋白组、多组学与宏组学等方面总结使用组学方法识别电子传递基因及其功能分析方面的研究;介绍整合生物网络与组学数据在产电微生物EET过程生物分子协调利用、关键基因与基因簇识别等方面的研究。探讨当前存在的问题,展望未来整合多种生物网络和组学数据开展产电微生物EET研究的方向。 展开更多
关键词 生物信息学 生物网络 组学方法 胞外子传递 生物
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合成生物学强化产电微生物电子传递载体合成与传递的研究进展
4
作者 张保财 郭云雪 +3 位作者 李腾 彭梦瑶 李锋 宋浩 《生物加工过程》 CAS 2024年第6期601-610,共10页
产电微生物通过胞外电子传递将化学能转化为电能,以此开发的生物电化学系统应用十分广泛。具有氧化还原活性的小分子可以作为电子传递载体,在介导、增强产电微生物胞外电子传递过程中发挥重要作用。然而由于电子传递载体生物合成浓度低... 产电微生物通过胞外电子传递将化学能转化为电能,以此开发的生物电化学系统应用十分广泛。具有氧化还原活性的小分子可以作为电子传递载体,在介导、增强产电微生物胞外电子传递过程中发挥重要作用。然而由于电子传递载体生物合成浓度低、跨膜传递效率差,严重限制了产电微生物的胞外电子传递速率。针对这一问题,本文首先总结了电子传递载体介导产电微生物胞外电子传递机制;然后从强化电子传递载体分子生物合成、促进电子传递载体跨膜传递两个方面分类综述了合成生物学工程技术策略;最后展望了电子传递载体的未来研究方向和应用领域。 展开更多
关键词 生物 胞外子传递 子传递载体 生物合成 跨膜传递
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一株产电细菌Corynebacterium vitarumen HAUT-1的分离鉴定及其在微生物燃料电池中的应用
5
作者 李含嫣 许梦秋 +2 位作者 周佳 屈建航 赵帅 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1997-2002,共6页
利用纯培养技术从活性污泥中分离筛选出具有高效产电功能的细菌HAUT-1,利用16S rRNA基因序列比对分析对其加以鉴定并应用于MFCs中进行产电能力测试及单因素条件优化。结果表明,菌株HAUT-1的16S rRNA序列与Corynebacterium vitarumen(X84... 利用纯培养技术从活性污泥中分离筛选出具有高效产电功能的细菌HAUT-1,利用16S rRNA基因序列比对分析对其加以鉴定并应用于MFCs中进行产电能力测试及单因素条件优化。结果表明,菌株HAUT-1的16S rRNA序列与Corynebacterium vitarumen(X84680)的同源性最高为98%,因此将该菌株命名为Corynebacterium vitarumen HAUT-1。单因素实验分析结果表明,该菌株在MFCs中的最佳产电条件是以乙酸钠作为碳源,甘氨酸作为氮源,培养pH为7,培养温度为25℃,在该条件下,菌株HAUT-1在MFCs中的最大输出电压可以达到635 mV;进一步的极化和功率密度曲线分析结果表明,MFCs系统的开路电压为608 mV,当电流密度为24 mA/cm^(2)时,输出功率密度达到最大,为53.88 mW/cm^(2)。结果表明,筛选出的菌株HAUT-1具有稳定且高效的产电能力,对产电微生物菌种资源开发,进一步提升MFCs效率,同步实现环境修复和产能输出具有重要意义。 展开更多
关键词 生物燃料 生物 Corynebacterium vitarumen HAUT-1 活性污泥 分离鉴定
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产电微生物对SMFC产电及降解性能的影响
6
作者 高洁 唐善法 程远鹏 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期123-128,共6页
目的在以含油污泥为阳极底泥的沉积型微生物燃料电池(SMFC)体系中,通过改变产电微生物种类和分布方式,探究产电微生物对SMFC产电及降解性能的影响。方法通过采集输出电压、功率密度、表观内阻来检测石油去除率,比较了不同单菌-SMFC、不... 目的在以含油污泥为阳极底泥的沉积型微生物燃料电池(SMFC)体系中,通过改变产电微生物种类和分布方式,探究产电微生物对SMFC产电及降解性能的影响。方法通过采集输出电压、功率密度、表观内阻来检测石油去除率,比较了不同单菌-SMFC、不同混合菌-SMFC的产电性能和降解性能,考查了菌种分布对SMFC性能的影响。结果在单菌-SMFC中,弗氏柠檬酸杆菌-SMFC的产电及降解性能均优于其他5种单菌构筑的SMFC;混合菌-SMFC的产电及降解性能较单菌-SMFC有较大提升,且其中蜡样芽孢杆菌+中间苍白杆菌-SMFC的产电及降解性能最优,输出电压可达到515.30 mV;菌种分布在阳极材料中和阳极底泥中都可以降解含油污泥中的有机物,但是菌种分布在阳极材料中更有利于SMFC产电性能及降解性能的发挥。结论混合菌相对于单菌能够显著提升SMFC的产电及降解性能,而且菌种分布在阳极材料中更有益于SMFC产电性能及降解性能的发挥。 展开更多
关键词 沉积型微生物燃料 含油污泥 生物 单菌 混合菌 菌种分布
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微生物产电呼吸最新研究进展 被引量:10
7
作者 刘敏 邵军 +2 位作者 周奔 周顺桂 倪晋仁 《应用与环境生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期445-452,共8页
产电呼吸是一种新型的微生物能量代谢方式,基于产电呼吸的微生物燃料电池(MFC)具有直接产电、能量转换率较高、无需外源介体、自我维持运行等优点.介绍了产电呼吸的MFC工作原理、产电微生物的种类、产电呼吸的特点、影响产电呼吸的因素... 产电呼吸是一种新型的微生物能量代谢方式,基于产电呼吸的微生物燃料电池(MFC)具有直接产电、能量转换率较高、无需外源介体、自我维持运行等优点.介绍了产电呼吸的MFC工作原理、产电微生物的种类、产电呼吸的特点、影响产电呼吸的因素、产电呼吸与铁呼吸的异同,重点从电子由胞内传递至胞外及胞外转移至电极两个环节阐述了产电呼吸机制.最后展望了基于产电呼吸的微生物燃料电池的广阔应用前景. 展开更多
关键词 生物产电呼吸 生物 胞外子转移 生物 纳米导线
原文传递
乙酸钠为基质的微生物燃料电池产电过程 被引量:18
8
作者 冯玉杰 王鑫 +1 位作者 李贺 任南琪 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1890-1894,共5页
以多孔碳纸为阳极,耐水性电催化材料为阴极,设计了无媒介双室微生物燃料电池(MFC).以厌氧污泥为出发菌株,乙酸钠为底物,外接一定负载条件下,进行MFC产电过程研究.分别研究进水质量浓度在800 mg/L,1200 mg/L,1600 mg/L,2000 mg/L,以及在... 以多孔碳纸为阳极,耐水性电催化材料为阴极,设计了无媒介双室微生物燃料电池(MFC).以厌氧污泥为出发菌株,乙酸钠为底物,外接一定负载条件下,进行MFC产电过程研究.分别研究进水质量浓度在800 mg/L,1200 mg/L,1600 mg/L,2000 mg/L,以及在外电阻条件为400Ω、600Ω、800Ω、1000Ω,水力停留时间48 h时,负载两端的电压、功率密度、电化学池中生物量(VSS)和出水COD的变化规律.结果表明,进水质量浓度升高时,阳极池内生物量减少,COD去除率降低,MFC功率密度提高.在进水乙酸钠质量浓度为2000 mg/L时,MFC最高功率密度为35.71 mW/m2,电流密度为345 mA/m2.外电阻阻值降低后,平均出水COD升高,MFC电流升高,阳极池微生物产电能力增强. 展开更多
关键词 生物燃料 生物产电 废水处理
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产电生物可渗透活性反应栅法(ePRB)地下水有机污染物修复研究
9
作者 范彬 武杰伟 +3 位作者 朱仕坤 遠藤和人 冯媛媛 张芸 《地下水》 2009年第2期8-10,共3页
产电生物可渗透活性反应栅(ePRB)地下水有机污染物修复的技术原理是在地下水流横截面上以可渗透活性反应栅(PRB)的形式设置阳极性生物载体反应单元,其上附着具有生物产电呼吸功能的生物膜,并在接近地表的位置设置阴极氧还原反应单元;阳... 产电生物可渗透活性反应栅(ePRB)地下水有机污染物修复的技术原理是在地下水流横截面上以可渗透活性反应栅(PRB)的形式设置阳极性生物载体反应单元,其上附着具有生物产电呼吸功能的生物膜,并在接近地表的位置设置阴极氧还原反应单元;阳极上的微生物通过将有机物等污染物质的电子转移至阳极使有机污染物氧化降解,电子再通过外电路传递至阴极并为阴极上发生的氧气还原反应所接受。通过这一过程,可以通过远距离的曝气使被有机物等污染的地下水得到修复。 展开更多
关键词 地下水 有机污染物 生物产电呼吸 可渗透活性反应栅
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双层阳极微生物燃料电池系统降解偶氮染料及同步产电 被引量:4
10
作者 汪莲 曹羡 +2 位作者 冯羽中 张毅 李先宁 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期264-271,共8页
构建一种新型单室双阳极微生物燃料电池(MFC)系统并用于处理难降解有机染料废水;研究进水染料质量浓度、水力停留时间和双层阳极间距对难降解有机物去除率和系统产电性能的影响;利用UV-Vis光谱扫描和气相色谱-质谱联用(GC-MS),分析降解... 构建一种新型单室双阳极微生物燃料电池(MFC)系统并用于处理难降解有机染料废水;研究进水染料质量浓度、水力停留时间和双层阳极间距对难降解有机物去除率和系统产电性能的影响;利用UV-Vis光谱扫描和气相色谱-质谱联用(GC-MS),分析降解过程中的一系列降解产物。研究结果表明:当系统通入200~600 mg/L的染料活性艳红X-3B时,单阳极和双阳极MFC系统的有机物去除效率并无较大差异,最大脱色率之差不超过10%;当系统通入800~1000mg/L的X-3B时,双阳极MFC系统表现出较好的脱色效果和较强的有机负荷耐受能力;当2个阳极层间距设为10 cm时,双阳极MFC系统(简称S-10系统)的处理性能最佳;当水力停留时间为1.5 d,进水X-3B质量浓度为1 000 mg/L时,S-10系统的脱色率可达96.34%,化学需氧量(COD)去除率为74.16%;上、下阳极的最大功率密度分别为0.150 W/m^3和0.121 W/m^3,系统内阻为1 053.1?;苯胺是一种典型的X-3B降解中间产物。 展开更多
关键词 生物燃料 偶氮染料 生物产电 脱色降解
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阳极初始电势对微生物燃料电池产电的影响 被引量:13
11
作者 范明志 梁鹏 +1 位作者 曹效鑫 黄霞 《环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期263-267,共5页
在微生物燃料电池中,阳极电势会对产电菌的富集和生长产生影响.为进一步明确阳极电势的作用,确定适合微生物生长的最佳阳极电势,在微生物燃料电池的阳极室中设置附加电路以改变阳极的初始电势,考察阳极初始电势对产电微生物的影响.将阳... 在微生物燃料电池中,阳极电势会对产电菌的富集和生长产生影响.为进一步明确阳极电势的作用,确定适合微生物生长的最佳阳极电势,在微生物燃料电池的阳极室中设置附加电路以改变阳极的初始电势,考察阳极初始电势对产电微生物的影响.将阳极初始电势设为350 mV时,产电微生物的生长明显变慢.而阳极初始电势为-200 mV和200 mV时,微生物的生长速度基本相同.稳定运行后,阳极初始电势分别为3502、00和-200 mV的微生物燃料电池,阳极内阻分别为71、43和80Ω.通过变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析微生物燃料电池稳定产电前后阳极微生物群落结构,虽然3个微生物燃料电池的阳极初始电势不同,但稳定后微生物群落结构相似,Clostridium sticklandii、Pseudomonas mendocina、Paenibacillus taejonensis在阳极的富集量最多,MFC对这3种细菌的强化富集作用最明显. 展开更多
关键词 生物燃料 阳极 生物 群落结构
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产电微生物及其生理生化特性 被引量:10
12
作者 谢作甫 郑平 +1 位作者 张吉强 蔡靖 《科技通报》 北大核心 2013年第3期32-39,共8页
微生物燃料电池(MFC)是一种具有开发前景的绿色可再生能源利用技术,而产电微生物是MFC的功能之源。探明产电微生物的种类分布、生长特性、代谢特性和产电机理,将有助于MFC的研发。在收集文献报道的产电微生物的基础上,探讨了产电微生物... 微生物燃料电池(MFC)是一种具有开发前景的绿色可再生能源利用技术,而产电微生物是MFC的功能之源。探明产电微生物的种类分布、生长特性、代谢特性和产电机理,将有助于MFC的研发。在收集文献报道的产电微生物的基础上,探讨了产电微生物的营养需要、生长条件、生长速率、电子释放及其跨膜传递机制。 展开更多
关键词 MFC 生物 生理特性 机理
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产电微生物及微生物燃料电池最新研究进展 被引量:25
13
作者 洪义国 郭俊 孙国萍 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期173-177,共5页
新型产电微生物(Electricigens)的发现,使得微生物燃料电池概念的内涵发生了根本性的变化,展现了广阔的应用前景。这种微生物能够以电极作为唯一电子受体,把氧化有机物获得的电子通过电子传递链传递到电极产生电流,同时微生物从中获得... 新型产电微生物(Electricigens)的发现,使得微生物燃料电池概念的内涵发生了根本性的变化,展现了广阔的应用前景。这种微生物能够以电极作为唯一电子受体,把氧化有机物获得的电子通过电子传递链传递到电极产生电流,同时微生物从中获得能量而生长。这种代谢被认为是一种新型微生物呼吸方式。以这种新型微生物呼吸方式为基础的微生物燃料电池可以同时进行废水处理和生物发电,有望可以把废水处理发展成一个有利可图的产业,是MFC最有发展前景的方向。 展开更多
关键词 生物 生物燃料 新型微生物呼吸方式
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产电微生物在染料废水生物降解中的应用综述 被引量:3
14
作者 肖翔 曹丹鸣 +3 位作者 吴勇民 王明娜 马晓波 杜道林 《江苏农业科学》 CSCD 北大核心 2012年第12期364-367,共4页
生物修复技术是环境友好、经济可行的染料废水处理方法。产电微生物所具有的非特异性降解能力,使其在实际染料废水的生物处理中具有重要的应用潜力。介绍了产电微生物的染料降解机理、电子递质的作用以及不同条件对染料降解的影响,为进... 生物修复技术是环境友好、经济可行的染料废水处理方法。产电微生物所具有的非特异性降解能力,使其在实际染料废水的生物处理中具有重要的应用潜力。介绍了产电微生物的染料降解机理、电子递质的作用以及不同条件对染料降解的影响,为进一步研究产电微生物的实际应用提供参考。 展开更多
关键词 生物 染料 生物降解 子传递
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产电微生物与微生物燃料电池研究进展 被引量:5
15
作者 赵丽坤 闫蕾蕾 +2 位作者 李景晨 吕莹莹 郝耀彤 《安徽农业科学》 CAS 北大核心 2010年第26期14227-14229,14245,共4页
微生物燃料电池可以同时进行废水处理和生物发电,作为一种新型的能源回收技术得到人们的广泛关注。详细评述了微生物燃料电池的产电机制,对微生物燃料电池的构造进行了归纳,并展望了微生物燃料电池的应用前景。
关键词 生物燃料 生物 机制
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微生物燃料电池中产电微生物的研究进展 被引量:5
16
作者 倪红军 陈祥 +2 位作者 汪兴兴 陈青青 吕帅帅 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期46-49,共4页
介绍了产电微生物的研究现状,着重讨论了电子转移机制和产电微生物的种类,详细评述了提高微生物电化学活性的方法。最后从获得高效产电微生物和改善胞外电子传递2个角度展望了阳极产电微生物的研究前景。
关键词 生物燃料 生物 机制 子传递
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基于混菌产电微生物燃料电池的最新研究进展 被引量:5
17
作者 谢晴 王彬 +2 位作者 冷庚 杨嘉伟 但德忠 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期9-14,共6页
混菌微生物燃料电池(MFC)是直接利用环境中多种微生物附着于阳极而产电的方式,相对于纯菌MFC的前期菌种培养和富集,混菌电池的启动不仅省时且更节约成本,同时其抗环境冲击的能力也更强,电池稳定性更高。介绍了混菌MFC的最新研究现状,详... 混菌微生物燃料电池(MFC)是直接利用环境中多种微生物附着于阳极而产电的方式,相对于纯菌MFC的前期菌种培养和富集,混菌电池的启动不仅省时且更节约成本,同时其抗环境冲击的能力也更强,电池稳定性更高。介绍了混菌MFC的最新研究现状,详细讨论了产电微生物的种类、电子传递机制、影响混菌MFC产电效能的主要因素,以及目前存在的问题等,并指出了混菌MFC的未来研究重点和方向。 展开更多
关键词 混菌 生物燃料池(MFC) 子传递 生物
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微生物燃料电池中产电微生物的系统发育分析及筛选 被引量:6
18
作者 费讲驰 滕瑶 +2 位作者 熊利芝 吴玉先 何则强 《微生物学杂志》 CAS CSCD 2014年第1期33-40,共8页
对污水处理厂曝气池的产电微生物进行富集并利用纯培养法筛选,采用基于16S rRNA基因序列的系统发育分析方法研究了产电微生物的生物多样性,并基于三电极体系绘制出的循环伏安曲线鉴别出产电性能较强的纯菌株。结果表明,菌株F003、F042和... 对污水处理厂曝气池的产电微生物进行富集并利用纯培养法筛选,采用基于16S rRNA基因序列的系统发育分析方法研究了产电微生物的生物多样性,并基于三电极体系绘制出的循环伏安曲线鉴别出产电性能较强的纯菌株。结果表明,菌株F003、F042和F050与其系统发育关系最密切的有效发表种的典型菌株的16S rRNA基因序列存在较大差异,分别代表新的分类单元。之后又对所获得的38株菌株进行电化学测试活性,得出4株活性较强的菌株,其中菌株F010和F017的电化学活性比菌株F007和F051更为显著。 展开更多
关键词 生物燃料 生物 生物多样性 化学活性
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产电微生物及其生理生化特性 被引量:2
19
作者 谢作甫 郑平 +1 位作者 张吉强 蔡靖 《科技通报》 北大核心 2013年第7期56-63,共8页
微生物燃料电池(MFC)是一种具有开发前景的绿色可再生能源利用技术,而产电微生物是MFC的功能之源。探明产电微生物的种类分布、生长特性、代谢特性和产电机理,将有助于MFC的研发。在收集文献报道的产电微生物的基础上,探讨了产电微生物... 微生物燃料电池(MFC)是一种具有开发前景的绿色可再生能源利用技术,而产电微生物是MFC的功能之源。探明产电微生物的种类分布、生长特性、代谢特性和产电机理,将有助于MFC的研发。在收集文献报道的产电微生物的基础上,探讨了产电微生物的营养需要、生长条件、生长速率、电子释放及其跨膜传递机制。 展开更多
关键词 MFC 生物 生理特性 机理
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微生物燃料电池阳极产电微生物和阴极受体特性及研究进展 被引量:3
20
作者 付洁 赵海 +1 位作者 靳艳玲 甘明哲 《生物技术通报》 CAS CSCD 2008年第S1期90-94,共5页
介绍微生物燃料电池的基本工作原理。根据电子传递方式阳极产电微生物分为无需中间体微生物和需中间体微生物。对阴极进行不同反应所涉及的最终电子受体进行了概述,并展望了微生物燃料电池的应用前景。
关键词 生物燃料 生物 中间体 子传递 阴极受体
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