- ข้อความ
- ประวัติศาสตร์
Recently, promising salinity-tolera
Recently, promising salinity-tolerant microbial anodes have
opened up the way to higher conductivities, providing up to
80 A m2 at salinities comparable to that of seawater (45 g L1 NaCl)
and conductivity of 10.4 S m1 (Rousseau et al., 2014). Such bioanodes would now allow the internal resistance of MFCs to be
considerably decreased, provided that they were associated with
cathodes able to operate at similar salinities. Using abiotic cathodes,
which are not sensitive to salinity, may be one solution. Nevertheless, the inorganic catalysts of oxygen reduction, such as platinum, give poor performance at the neutral pH required in MFCs.
For instance, it has been shown that, in the long term, the biofilm that develops on graphite cathodes significantly increases their
kinetic efficiency and graphite platinum-free cathodes have led to
MFCs with performance similar to those with graphite platinumloaded cathodes (Cristiani et al., 2013a). In this case, the
biofouling that develops on the cathode surface has proven to be as
efficient as the platinum used to design abiotic air-cathodes. Microbial biocathodes consequently remain worthwhile solutions for
designing MFCs. The association of the newly discovered salinitytolerant microbial anodes with microbial cathodes able to operate
in seawater may be a promising solution for the design of MFCs
with low internal resistance.
Unfortunately, it remains difficult to set up microbial biocathodes far from the sea (Faimali et al., 2010). It has been
possible to reconstruct them in the laboratory (Erable et al.,
2010) but the process requires fresh natural seawater. The
mechanisms of electron transfer remain poorly understood, in
part because of the complex multispecies nature of the electroactive biofilm (Faimali et al., 2010; Vandecandelaere et al., 2010)
and because of the lack of a simple experimental model. In the
domain of microbial corrosion of steels, a monospecies model
has been implemented in river waters with Leptothrix discophora
(Shi et al., 2002). It was thus confirmed that cycling of manganese ions may be an important pathway of oxygen reducing
catalysis, particularly in waters that contain a high concentration
of manganese ions (Braughton et al., 2001). The same experimental model was then proposed to design MFC biocathodes
(Rhoads et al., 2005). Such a monospecies model is essential to
progress in the basic understanding and technological mastery of
oxygen-reducing biofilms, because it focuses on a single aspect of
the multiple, intricate pathways of oxygen reduction that occur
in natural biocathodes. Using a pure culture ensures fair reproducibility of the results with the possibility of multiplying the
experiments in well-controlled laboratory conditions. It is thus
possible to characterize a given pathway in depth and, in the
case of an MFC biocathode, to boost it to its maximum performance. In the sister case of microbial anodes, the possibility of
multiplying experiments with pure cultures of Geobacter sulfurreducens or Shewanella sp. has been a powerful experimental tool
that has boosted important fundamental advances (for reviews
see Bonanni et al., 2012; Malvankar and Lovley, 2012; Rimboud
et al., 2014). Such a possibility does not exist for seawater biocathodes yet.
Several attempts have been made to isolate electroactive strains
from seawater biofilms in order to design monospecies biocathodes. Surprisingly, many strains have revealed some ability to
catalyse O2 reduction when measured by cyclic voltammetry but
none of them has been able to form an efficient monospecies biocathode under constant applied potential. The presence of the
microbial cells significantly shifted the current peak of oxygen
reduction towards less negative potentials and increased the
maximum transient currents (Parot et al., 2011). To our knowledge,
only two strains isolated from a seawater biofilm have produced
stable current under constant applied potential, but the current
density was very low, less than 1 mA m2 (Erable et al., 2010). With
the exception of these two poor-efficiency biocathodes, no monospecies O2-reducing biocathode able to operate at high salinity has
been reported so far.
The objective of the present work was to isolate pure strains
from seawater multispecies biofilms to design monospecies O2-
reducing biocathodes able to operate at seawater salinity. It has
been reported that heterotrophic bacteria make up the majority of
the microbial community that composes biofilms formed in
seawater when it contains organic compounds (Heip et al., 1995) as
is the case in harbours. Moreover, heterotrophs generally grow
faster than autotrophs, which should be a considerable advantage
to reduce the time of biocathode formation.
Materials and methods
Multispecies biocathode formation on site
The initial multispecies biocathodes were formed on stainless
steel electrodes (UNS S31254: Cr 19.5e20.5%, Ni 17.5e18.5%, Mo
6e6.5%, N 0.18e0.22%, Cu 0.5e1%, S < 0.01%, Si < 0.8%,
opened up the way to higher conductivities, providing up to
80 A m2 at salinities comparable to that of seawater (45 g L1 NaCl)
and conductivity of 10.4 S m1 (Rousseau et al., 2014). Such bioanodes would now allow the internal resistance of MFCs to be
considerably decreased, provided that they were associated with
cathodes able to operate at similar salinities. Using abiotic cathodes,
which are not sensitive to salinity, may be one solution. Nevertheless, the inorganic catalysts of oxygen reduction, such as platinum, give poor performance at the neutral pH required in MFCs.
For instance, it has been shown that, in the long term, the biofilm that develops on graphite cathodes significantly increases their
kinetic efficiency and graphite platinum-free cathodes have led to
MFCs with performance similar to those with graphite platinumloaded cathodes (Cristiani et al., 2013a). In this case, the
biofouling that develops on the cathode surface has proven to be as
efficient as the platinum used to design abiotic air-cathodes. Microbial biocathodes consequently remain worthwhile solutions for
designing MFCs. The association of the newly discovered salinitytolerant microbial anodes with microbial cathodes able to operate
in seawater may be a promising solution for the design of MFCs
with low internal resistance.
Unfortunately, it remains difficult to set up microbial biocathodes far from the sea (Faimali et al., 2010). It has been
possible to reconstruct them in the laboratory (Erable et al.,
2010) but the process requires fresh natural seawater. The
mechanisms of electron transfer remain poorly understood, in
part because of the complex multispecies nature of the electroactive biofilm (Faimali et al., 2010; Vandecandelaere et al., 2010)
and because of the lack of a simple experimental model. In the
domain of microbial corrosion of steels, a monospecies model
has been implemented in river waters with Leptothrix discophora
(Shi et al., 2002). It was thus confirmed that cycling of manganese ions may be an important pathway of oxygen reducing
catalysis, particularly in waters that contain a high concentration
of manganese ions (Braughton et al., 2001). The same experimental model was then proposed to design MFC biocathodes
(Rhoads et al., 2005). Such a monospecies model is essential to
progress in the basic understanding and technological mastery of
oxygen-reducing biofilms, because it focuses on a single aspect of
the multiple, intricate pathways of oxygen reduction that occur
in natural biocathodes. Using a pure culture ensures fair reproducibility of the results with the possibility of multiplying the
experiments in well-controlled laboratory conditions. It is thus
possible to characterize a given pathway in depth and, in the
case of an MFC biocathode, to boost it to its maximum performance. In the sister case of microbial anodes, the possibility of
multiplying experiments with pure cultures of Geobacter sulfurreducens or Shewanella sp. has been a powerful experimental tool
that has boosted important fundamental advances (for reviews
see Bonanni et al., 2012; Malvankar and Lovley, 2012; Rimboud
et al., 2014). Such a possibility does not exist for seawater biocathodes yet.
Several attempts have been made to isolate electroactive strains
from seawater biofilms in order to design monospecies biocathodes. Surprisingly, many strains have revealed some ability to
catalyse O2 reduction when measured by cyclic voltammetry but
none of them has been able to form an efficient monospecies biocathode under constant applied potential. The presence of the
microbial cells significantly shifted the current peak of oxygen
reduction towards less negative potentials and increased the
maximum transient currents (Parot et al., 2011). To our knowledge,
only two strains isolated from a seawater biofilm have produced
stable current under constant applied potential, but the current
density was very low, less than 1 mA m2 (Erable et al., 2010). With
the exception of these two poor-efficiency biocathodes, no monospecies O2-reducing biocathode able to operate at high salinity has
been reported so far.
The objective of the present work was to isolate pure strains
from seawater multispecies biofilms to design monospecies O2-
reducing biocathodes able to operate at seawater salinity. It has
been reported that heterotrophic bacteria make up the majority of
the microbial community that composes biofilms formed in
seawater when it contains organic compounds (Heip et al., 1995) as
is the case in harbours. Moreover, heterotrophs generally grow
faster than autotrophs, which should be a considerable advantage
to reduce the time of biocathode formation.
Materials and methods
Multispecies biocathode formation on site
The initial multispecies biocathodes were formed on stainless
steel electrodes (UNS S31254: Cr 19.5e20.5%, Ni 17.5e18.5%, Mo
6e6.5%, N 0.18e0.22%, Cu 0.5e1%, S < 0.01%, Si < 0.8%,
0/5000
Recently, promising salinity-tolerant microbial anodes haveopened up the way to higher conductivities, providing up to80 A m2 at salinities comparable to that of seawater (45 g L1 NaCl)and conductivity of 10.4 S m1 (Rousseau et al., 2014). Such bioanodes would now allow the internal resistance of MFCs to beconsiderably decreased, provided that they were associated withcathodes able to operate at similar salinities. Using abiotic cathodes,which are not sensitive to salinity, may be one solution. Nevertheless, the inorganic catalysts of oxygen reduction, such as platinum, give poor performance at the neutral pH required in MFCs.For instance, it has been shown that, in the long term, the biofilm that develops on graphite cathodes significantly increases theirkinetic efficiency and graphite platinum-free cathodes have led toMFCs with performance similar to those with graphite platinumloaded cathodes (Cristiani et al., 2013a). In this case, thebiofouling that develops on the cathode surface has proven to be asefficient as the platinum used to design abiotic air-cathodes. Microbial biocathodes consequently remain worthwhile solutions fordesigning MFCs. The association of the newly discovered salinitytolerant microbial anodes with microbial cathodes able to operatein seawater may be a promising solution for the design of MFCswith low internal resistance.Unfortunately, it remains difficult to set up microbial biocathodes far from the sea (Faimali et al., 2010). It has beenpossible to reconstruct them in the laboratory (Erable et al.,2010) but the process requires fresh natural seawater. Themechanisms of electron transfer remain poorly understood, inpart because of the complex multispecies nature of the electroactive biofilm (Faimali et al., 2010; Vandecandelaere et al., 2010)and because of the lack of a simple experimental model. In thedomain of microbial corrosion of steels, a monospecies modelhas been implemented in river waters with Leptothrix discophora(Shi et al., 2002). It was thus confirmed that cycling of manganese ions may be an important pathway of oxygen reducingcatalysis, particularly in waters that contain a high concentrationof manganese ions (Braughton et al., 2001). The same experimental model was then proposed to design MFC biocathodes(Rhoads et al., 2005). Such a monospecies model is essential toprogress in the basic understanding and technological mastery ofoxygen-reducing biofilms, because it focuses on a single aspect ofthe multiple, intricate pathways of oxygen reduction that occurin natural biocathodes. Using a pure culture ensures fair reproducibility of the results with the possibility of multiplying theexperiments in well-controlled laboratory conditions. It is thuspossible to characterize a given pathway in depth and, in thecase of an MFC biocathode, to boost it to its maximum performance. In the sister case of microbial anodes, the possibility ofmultiplying experiments with pure cultures of Geobacter sulfurreducens or Shewanella sp. has been a powerful experimental toolthat has boosted important fundamental advances (for reviewssee Bonanni et al., 2012; Malvankar and Lovley, 2012; Rimboudet al., 2014). Such a possibility does not exist for seawater biocathodes yet.Several attempts have been made to isolate electroactive strainsfrom seawater biofilms in order to design monospecies biocathodes. Surprisingly, many strains have revealed some ability tocatalyse O2 reduction when measured by cyclic voltammetry butnone of them has been able to form an efficient monospecies biocathode under constant applied potential. The presence of themicrobial cells significantly shifted the current peak of oxygenreduction towards less negative potentials and increased themaximum transient currents (Parot et al., 2011). To our knowledge,only two strains isolated from a seawater biofilm have producedstable current under constant applied potential, but the currentdensity was very low, less than 1 mA m2 (Erable et al., 2010). Withthe exception of these two poor-efficiency biocathodes, no monospecies O2-reducing biocathode able to operate at high salinity hasbeen reported so far.The objective of the present work was to isolate pure strainsfrom seawater multispecies biofilms to design monospecies O2-reducing biocathodes able to operate at seawater salinity. It hasbeen reported that heterotrophic bacteria make up the majority ofthe microbial community that composes biofilms formed inseawater when it contains organic compounds (Heip et al., 1995) asis the case in harbours. Moreover, heterotrophs generally growfaster than autotrophs, which should be a considerable advantageto reduce the time of biocathode formation.Materials and methodsMultispecies biocathode formation on siteThe initial multispecies biocathodes were formed on stainlesssteel electrodes (UNS S31254: Cr 19.5e20.5%, Ni 17.5e18.5%, Mo6e6.5%, N 0.18e0.22%, Cu 0.5e1%, S < 0.01%, Si < 0.8%,
การแปล กรุณารอสักครู่..
เมื่อเร็ว ๆ นี้ที่มีแนวโน้มความเค็มทน anodes จุลินทรีย์ได้
เปิดขึ้นวิธีการการนำขึ้นไปให้ถึง
80 เมตร 2 ที่ความเค็มเทียบเท่ากับที่ของน้ำทะเล (45 กรัม L? 1 NaCl)
และการนำ 10.4 S M? 1 (Rousseau et al., 2014) bioanodes ดังกล่าวในขณะนี้จะช่วยให้ความต้านทานภายในของ MFCs ที่จะ
ลดลงมาระบุว่าพวกเขามีความสัมพันธ์กับ
cathodes สามารถที่จะทำงานที่ระดับความเค็มที่คล้ายกัน ใช้ cathodes abiotic,
ซึ่งไม่ได้มีความไวต่อความเค็มอาจเป็นหนึ่งในวิธีการแก้ปัญหา อย่างไรก็ตามตัวเร่งปฏิกิริยานินทรีย์ของการลดออกซิเจนเช่นแพลทินัมให้ประสิทธิภาพที่ดีที่มีค่า pH เป็นกลางที่จำเป็นในการ MFCs.
ยกตัวอย่างเช่นมันได้รับการแสดงให้เห็นว่าในระยะยาว, ไบโอฟิล์มที่พัฒนาบน cathodes ไฟท์อย่างมีนัยสำคัญเพิ่มขึ้นของพวกเขา
ที่มีประสิทธิภาพเกี่ยวกับการเคลื่อนไหว และกราไฟท์ cathodes Platinum ฟรีได้นำไปสู่
MFCs มีประสิทธิภาพการทำงานที่คล้ายกับผู้ที่มีกราไฟท์ cathodes platinumloaded (Cristiani et al., 2013a) ในกรณีนี้
biofouling ที่พัฒนาบนพื้นผิวแคโทดได้พิสูจน์ให้เป็น
ที่มีประสิทธิภาพทองคำขาวใช้ในการออกแบบ abiotic เครื่อง cathodes biocathodes จุลินทรีย์จึงยังคงอยู่ในการแก้ปัญหาที่คุ้มค่าสำหรับ
การออกแบบ MFCs สมาคมที่เพิ่งค้นพบ anodes จุลินทรีย์ salinitytolerant กับ cathodes จุลินทรีย์สามารถดำเนินการได้
ในน้ำทะเลอาจจะเป็นวิธีการแก้ปัญหาที่มีแนวโน้มในการออกแบบ MFCs
ที่มีความต้านทานภายในต่ำ.
แต่น่าเสียดายที่มันยังคงยากที่จะตั้งค่า biocathodes จุลินทรีย์ไกลจากทะเล (Faimali et al, ., 2010) จะได้รับ
เป็นไปได้ที่จะสร้างให้พวกเขาในห้องปฏิบัติการ (Erable et al.,
2010) แต่กระบวนการต้องใช้น้ำทะเลจากธรรมชาติสดใหม่
กลไกของการถ่ายโอนอิเล็กตรอนยังคงเข้าใจได้ไม่ดีใน
ส่วนหนึ่งเป็นเพราะธรรมชาติ multispecies ซับซ้อนของไบโอฟิล์ม electroactive (Faimali et al, 2010;. Vandecandelaere et al, 2010.)
และเพราะขาดรูปแบบการทดลองง่ายๆ ใน
โดเมนของการกัดกร่อนจุลินทรีย์ของเหล็กรุ่น monospecies
ได้รับการดำเนินการในน่านน้ำแม่น้ำ Leptothrix discophora
(Shi et al., 2002) มันถูกจึงยืนยันว่าการขี่จักรยานของไอออนแมงกานีสอาจจะเป็นทางเดินที่สำคัญของออกซิเจนลด
ปฏิกิริยาทางเคมีโดยเฉพาะอย่างยิ่งในน่านน้ำที่มีความเข้มข้นสูง
ของไอออนแมงกานีส (Braughton et al., 2001) รูปแบบการทดลองเดียวกันได้เสนอแล้วที่จะออกแบบ biocathodes เอ็มเอฟ
(โรดห์ et al., 2005) รูปแบบดังกล่าว monospecies เป็นสิ่งจำเป็นต่อ
ความคืบหน้าในการทำความเข้าใจขั้นพื้นฐานและการเรียนรู้ทางเทคโนโลยีของ
ไบโอฟิล์มออกซิเจนลดเพราะมันมุ่งเน้นไปที่ด้านเดียวของ
หลายทางเดินที่ซับซ้อนของการลดลงของออกซิเจนที่เกิดขึ้น
ใน biocathodes ธรรมชาติ การใช้เชื้อบริสุทธิ์เพื่อให้แน่ใจว่าการทำสำเนายุติธรรมของผลที่มีความเป็นไปได้ของการคูณการ
ทดลองในห้องปฏิบัติการมีการควบคุม ดังนั้นจึงเป็นเรื่อง
ที่เป็นไปได้ที่จะอธิบายลักษณะทางเดินที่ได้รับในเชิงลึกและใน
กรณีที่มีการ biocathode เอ็มเอฟเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของมันสูงสุด ในกรณีที่น้องสาวของ anodes จุลินทรีย์เป็นไปได้ของ
การคูณการทดลองกับวัฒนธรรมอันบริสุทธิ์ของ Geobacter sulfurreducens หรือ Shewanella SP ได้รับเครื่องมือการทดลองที่มีประสิทธิภาพ
ที่ได้ผลักดันความก้าวหน้าที่สำคัญพื้นฐาน (การแสดงความคิดเห็น
ดู Bonanni et al, 2012;. Malvankar และ Lovley 2012; Rimboud
. et al, 2014) ดังกล่าวเป็นไปไม่ได้ที่มีอยู่สำหรับ biocathodes น้ำทะเลยัง.
หลายครั้งได้รับการทำเพื่อแยกสายพันธุ์ electroactive
จากแผ่นชีวะน้ำทะเลในการออกแบบ monospecies biocathodes น่าแปลกที่หลายสายพันธุ์ได้เผยให้เห็นความสามารถในการ
กระตุ้นการลด O2 เมื่อวัดจาก voltammetry วงจร แต่
ไม่มีของพวกเขาได้รับสามารถที่จะสร้าง biocathode monospecies ที่มีประสิทธิภาพภายใต้ศักยภาพการประยุกต์ใช้อย่างต่อเนื่อง การปรากฏตัวของ
เซลล์จุลินทรีย์อย่างมีนัยสำคัญขยับสูงสุดในปัจจุบันของออกซิเจน
ลดลงต่อศักยภาพเชิงลบน้อยลงและเพิ่ม
กระแสชั่วคราวสูงสุด (Parot et al. 2011) ความรู้ของเรา
เพียงสองสายพันธุ์ที่แยกได้จากน้ำทะเลไบโอฟิล์มได้มีการผลิต
ในปัจจุบันที่มีเสถียรภาพภายใต้ศักยภาพการประยุกต์ใช้อย่างต่อเนื่อง แต่ในปัจจุบัน
ความหนาแน่นต่ำมากน้อยกว่า 1 mA M? 2 (Erable et al., 2010) ด้วย
ข้อยกเว้นของทั้งสอง biocathodes ยากจนที่มีประสิทธิภาพไม่ monospecies O2 ลด biocathode สามารถทำงานที่ระดับความเค็มสูงได้
รับการรายงานเพื่อให้ห่างไกล.
วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้คือการแยกสายพันธุ์บริสุทธิ์
จากน้ำทะเล multispecies แผ่นชีวะในการออกแบบ monospecies O2-
ลด biocathodes สามารถดำเนินการที่น้ำทะเลเค็ม มันได้
รับรายงานว่าแบคทีเรีย heterotrophic ทำให้คนส่วนใหญ่ของ
ชุมชนจุลินทรีย์ที่ประกอบด้วยแผ่นชีวะที่เกิดขึ้นใน
น้ำทะเลเมื่อมันมีสารอินทรีย์ (Heip et al., 1995) ขณะที่
ในกรณีของท่าเรือ นอกจากนี้ heterotrophs ทั่วไปเติบโต
เร็วกว่า autotrophs ซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างมาก
เพื่อลดเวลาของการก่อ biocathode ได้.
วัสดุและวิธีการ
multispecies ก่อ biocathode บนเว็บไซต์
multispecies เริ่มต้น biocathodes กำลังก่อตัวขึ้นในสแตนเลส
ขั้วไฟฟ้าเหล็ก (UNS S31254: Cr 19.5e20.5 % Ni 17.5e18.5% Mo
6e6.5%, N 0.18e0.22% Cu 0.5e1%, S <0.01% Si <0.8%
เปิดขึ้นวิธีการการนำขึ้นไปให้ถึง
80 เมตร 2 ที่ความเค็มเทียบเท่ากับที่ของน้ำทะเล (45 กรัม L? 1 NaCl)
และการนำ 10.4 S M? 1 (Rousseau et al., 2014) bioanodes ดังกล่าวในขณะนี้จะช่วยให้ความต้านทานภายในของ MFCs ที่จะ
ลดลงมาระบุว่าพวกเขามีความสัมพันธ์กับ
cathodes สามารถที่จะทำงานที่ระดับความเค็มที่คล้ายกัน ใช้ cathodes abiotic,
ซึ่งไม่ได้มีความไวต่อความเค็มอาจเป็นหนึ่งในวิธีการแก้ปัญหา อย่างไรก็ตามตัวเร่งปฏิกิริยานินทรีย์ของการลดออกซิเจนเช่นแพลทินัมให้ประสิทธิภาพที่ดีที่มีค่า pH เป็นกลางที่จำเป็นในการ MFCs.
ยกตัวอย่างเช่นมันได้รับการแสดงให้เห็นว่าในระยะยาว, ไบโอฟิล์มที่พัฒนาบน cathodes ไฟท์อย่างมีนัยสำคัญเพิ่มขึ้นของพวกเขา
ที่มีประสิทธิภาพเกี่ยวกับการเคลื่อนไหว และกราไฟท์ cathodes Platinum ฟรีได้นำไปสู่
MFCs มีประสิทธิภาพการทำงานที่คล้ายกับผู้ที่มีกราไฟท์ cathodes platinumloaded (Cristiani et al., 2013a) ในกรณีนี้
biofouling ที่พัฒนาบนพื้นผิวแคโทดได้พิสูจน์ให้เป็น
ที่มีประสิทธิภาพทองคำขาวใช้ในการออกแบบ abiotic เครื่อง cathodes biocathodes จุลินทรีย์จึงยังคงอยู่ในการแก้ปัญหาที่คุ้มค่าสำหรับ
การออกแบบ MFCs สมาคมที่เพิ่งค้นพบ anodes จุลินทรีย์ salinitytolerant กับ cathodes จุลินทรีย์สามารถดำเนินการได้
ในน้ำทะเลอาจจะเป็นวิธีการแก้ปัญหาที่มีแนวโน้มในการออกแบบ MFCs
ที่มีความต้านทานภายในต่ำ.
แต่น่าเสียดายที่มันยังคงยากที่จะตั้งค่า biocathodes จุลินทรีย์ไกลจากทะเล (Faimali et al, ., 2010) จะได้รับ
เป็นไปได้ที่จะสร้างให้พวกเขาในห้องปฏิบัติการ (Erable et al.,
2010) แต่กระบวนการต้องใช้น้ำทะเลจากธรรมชาติสดใหม่
กลไกของการถ่ายโอนอิเล็กตรอนยังคงเข้าใจได้ไม่ดีใน
ส่วนหนึ่งเป็นเพราะธรรมชาติ multispecies ซับซ้อนของไบโอฟิล์ม electroactive (Faimali et al, 2010;. Vandecandelaere et al, 2010.)
และเพราะขาดรูปแบบการทดลองง่ายๆ ใน
โดเมนของการกัดกร่อนจุลินทรีย์ของเหล็กรุ่น monospecies
ได้รับการดำเนินการในน่านน้ำแม่น้ำ Leptothrix discophora
(Shi et al., 2002) มันถูกจึงยืนยันว่าการขี่จักรยานของไอออนแมงกานีสอาจจะเป็นทางเดินที่สำคัญของออกซิเจนลด
ปฏิกิริยาทางเคมีโดยเฉพาะอย่างยิ่งในน่านน้ำที่มีความเข้มข้นสูง
ของไอออนแมงกานีส (Braughton et al., 2001) รูปแบบการทดลองเดียวกันได้เสนอแล้วที่จะออกแบบ biocathodes เอ็มเอฟ
(โรดห์ et al., 2005) รูปแบบดังกล่าว monospecies เป็นสิ่งจำเป็นต่อ
ความคืบหน้าในการทำความเข้าใจขั้นพื้นฐานและการเรียนรู้ทางเทคโนโลยีของ
ไบโอฟิล์มออกซิเจนลดเพราะมันมุ่งเน้นไปที่ด้านเดียวของ
หลายทางเดินที่ซับซ้อนของการลดลงของออกซิเจนที่เกิดขึ้น
ใน biocathodes ธรรมชาติ การใช้เชื้อบริสุทธิ์เพื่อให้แน่ใจว่าการทำสำเนายุติธรรมของผลที่มีความเป็นไปได้ของการคูณการ
ทดลองในห้องปฏิบัติการมีการควบคุม ดังนั้นจึงเป็นเรื่อง
ที่เป็นไปได้ที่จะอธิบายลักษณะทางเดินที่ได้รับในเชิงลึกและใน
กรณีที่มีการ biocathode เอ็มเอฟเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานของมันสูงสุด ในกรณีที่น้องสาวของ anodes จุลินทรีย์เป็นไปได้ของ
การคูณการทดลองกับวัฒนธรรมอันบริสุทธิ์ของ Geobacter sulfurreducens หรือ Shewanella SP ได้รับเครื่องมือการทดลองที่มีประสิทธิภาพ
ที่ได้ผลักดันความก้าวหน้าที่สำคัญพื้นฐาน (การแสดงความคิดเห็น
ดู Bonanni et al, 2012;. Malvankar และ Lovley 2012; Rimboud
. et al, 2014) ดังกล่าวเป็นไปไม่ได้ที่มีอยู่สำหรับ biocathodes น้ำทะเลยัง.
หลายครั้งได้รับการทำเพื่อแยกสายพันธุ์ electroactive
จากแผ่นชีวะน้ำทะเลในการออกแบบ monospecies biocathodes น่าแปลกที่หลายสายพันธุ์ได้เผยให้เห็นความสามารถในการ
กระตุ้นการลด O2 เมื่อวัดจาก voltammetry วงจร แต่
ไม่มีของพวกเขาได้รับสามารถที่จะสร้าง biocathode monospecies ที่มีประสิทธิภาพภายใต้ศักยภาพการประยุกต์ใช้อย่างต่อเนื่อง การปรากฏตัวของ
เซลล์จุลินทรีย์อย่างมีนัยสำคัญขยับสูงสุดในปัจจุบันของออกซิเจน
ลดลงต่อศักยภาพเชิงลบน้อยลงและเพิ่ม
กระแสชั่วคราวสูงสุด (Parot et al. 2011) ความรู้ของเรา
เพียงสองสายพันธุ์ที่แยกได้จากน้ำทะเลไบโอฟิล์มได้มีการผลิต
ในปัจจุบันที่มีเสถียรภาพภายใต้ศักยภาพการประยุกต์ใช้อย่างต่อเนื่อง แต่ในปัจจุบัน
ความหนาแน่นต่ำมากน้อยกว่า 1 mA M? 2 (Erable et al., 2010) ด้วย
ข้อยกเว้นของทั้งสอง biocathodes ยากจนที่มีประสิทธิภาพไม่ monospecies O2 ลด biocathode สามารถทำงานที่ระดับความเค็มสูงได้
รับการรายงานเพื่อให้ห่างไกล.
วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้คือการแยกสายพันธุ์บริสุทธิ์
จากน้ำทะเล multispecies แผ่นชีวะในการออกแบบ monospecies O2-
ลด biocathodes สามารถดำเนินการที่น้ำทะเลเค็ม มันได้
รับรายงานว่าแบคทีเรีย heterotrophic ทำให้คนส่วนใหญ่ของ
ชุมชนจุลินทรีย์ที่ประกอบด้วยแผ่นชีวะที่เกิดขึ้นใน
น้ำทะเลเมื่อมันมีสารอินทรีย์ (Heip et al., 1995) ขณะที่
ในกรณีของท่าเรือ นอกจากนี้ heterotrophs ทั่วไปเติบโต
เร็วกว่า autotrophs ซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างมาก
เพื่อลดเวลาของการก่อ biocathode ได้.
วัสดุและวิธีการ
multispecies ก่อ biocathode บนเว็บไซต์
multispecies เริ่มต้น biocathodes กำลังก่อตัวขึ้นในสแตนเลส
ขั้วไฟฟ้าเหล็ก (UNS S31254: Cr 19.5e20.5 % Ni 17.5e18.5% Mo
6e6.5%, N 0.18e0.22% Cu 0.5e1%, S <0.01% Si <0.8%
การแปล กรุณารอสักครู่..
ภาษาอื่น ๆ
การสนับสนุนเครื่องมือแปลภาษา: กรีก, กันนาดา, กาลิเชียน, คลิงออน, คอร์สิกา, คาซัค, คาตาลัน, คินยารวันดา, คีร์กิซ, คุชราต, จอร์เจีย, จีน, จีนดั้งเดิม, ชวา, ชิเชวา, ซามัว, ซีบัวโน, ซุนดา, ซูลู, ญี่ปุ่น, ดัตช์, ตรวจหาภาษา, ตุรกี, ทมิฬ, ทาจิก, ทาทาร์, นอร์เวย์, บอสเนีย, บัลแกเรีย, บาสก์, ปัญจาป, ฝรั่งเศส, พาชตู, ฟริเชียน, ฟินแลนด์, ฟิลิปปินส์, ภาษาอินโดนีเซี, มองโกเลีย, มัลทีส, มาซีโดเนีย, มาราฐี, มาลากาซี, มาลายาลัม, มาเลย์, ม้ง, ยิดดิช, ยูเครน, รัสเซีย, ละติน, ลักเซมเบิร์ก, ลัตเวีย, ลาว, ลิทัวเนีย, สวาฮิลี, สวีเดน, สิงหล, สินธี, สเปน, สโลวัก, สโลวีเนีย, อังกฤษ, อัมฮาริก, อาร์เซอร์ไบจัน, อาร์เมเนีย, อาหรับ, อิกโบ, อิตาลี, อุยกูร์, อุสเบกิสถาน, อูรดู, ฮังการี, ฮัวซา, ฮาวาย, ฮินดี, ฮีบรู, เกลิกสกอต, เกาหลี, เขมร, เคิร์ด, เช็ก, เซอร์เบียน, เซโซโท, เดนมาร์ก, เตลูกู, เติร์กเมน, เนปาล, เบงกอล, เบลารุส, เปอร์เซีย, เมารี, เมียนมา (พม่า), เยอรมัน, เวลส์, เวียดนาม, เอสเปอแรนโต, เอสโทเนีย, เฮติครีโอล, แอฟริกา, แอลเบเนีย, โคซา, โครเอเชีย, โชนา, โซมาลี, โปรตุเกส, โปแลนด์, โยรูบา, โรมาเนีย, โอเดีย (โอริยา), ไทย, ไอซ์แลนด์, ไอร์แลนด์, การแปลภาษา.
- Participation in the study represented i
- Slave
- 9.การขี่รถจักรยานชมภูมิประเทศ การขี่รถจั
- จากเหตุผมที่ได้กล่าวมา
- ANALYSIS5.1 The organic waste management
- บ้านของฉันคนเช้าต่ออีกหนึ่งปี
- Paid holiday
- However, Feng Kuang shook his head and s
- ผมเสีย คือ การที่ปลายเส้นผมแยกออกเป็น 2
- Die erotische Lust
- . In what ways are carnivorous plants st
- Have you ever met a Thai girl?
- คุณชอบอาหารไทยไหมคุณชอบทานอาหารปะเภทไหนค
- are more comfortable allowing the younge
- ถ้าฉันหายไป
- visit
- The lower incidence in this study is bec
- Reordering Merchandise
- Uniqlo provides casual clothing for all
- Austin Whitney grew up in San Juan Capis
- Participation in the study represented i
- 10.การกางเต็นท์นอนพักแรม การกางเต็นท์นอน
- ฉันพยายามทำหน้าที่ของฉันให้ดี
- This equation was derived through a powe
