(stainless steel electrodes polarized at 0.2 V/SCE) has already been
reported in the literature (Bergel et al., 2005): open circuit potentials were around þ0.2 V/SCE and current density reached
0.8 A m2 at 0.3 V/SCE under aeration. In comparison, the monospecies biocathodes formed here gave lower catalytic performance. It was necessary to impose around 400 mV lower potentials
to obtain current densities of the same order of magnitude.
The low colonization of the electrode surface may be a first
element of an explanation. Here, epifluorescence imaging showed
scarce cells or small micro-colonies adhering to the electrode surface, while coverage ratios of the order of 60e65% were observed
for seawater multispecies biofilms with average biofilm thickness
around 20 mm (Erable et al., 2010). Moreover, the presence of
diverse microbial communities may also be required to reach
higher currents. Microbial species not directly involved in the
electron transfer pathway, may favor the colonization of the surface
by the electroactive species.
Much research has been carried out in the domain of marine
biocorrosion to explain the oxygen-reduction catalytic properties of
seawater biofilms (Erable et al., 2012). It has pointed out a huge
number of possible mechanisms, which can be roughly organized
into three main groups:
i) direct catalysis by extracellular compounds that are excreted
by the cells and retained against the material surface by the
biofilm matrix: extracellular enzymes (Lai and Bergel, 2000;
Faimali et al., 2011; Erable et al., 2012), hemin (Iken et al.,
2008), or quinone-based compounds (Freguia et al., 2010)
have, for instance, been suspected of playing this role;
ii) indirect catalysis mediated by metabolites, hydrogen
peroxide (Landoulsi et al., 2008), or manganese oxide
(Braughton et al., 2001);
iii) and miscellaneous mechanisms, such as local acidification
inside the biofilm, modification of the oxide layer properties
of stainless steels, influence of light, etc., which are less often
mentioned.
(? ขั้วไฟฟ้าสแตนเลสโพลาไรซ์ที่ 0.2 V / SCE) ได้รับการ
รายงานในวรรณคดี (Bergel et al, 2005.) ศักยภาพวงจรเปิดอยู่รอบþ0.2 V / SCE และความหนาแน่นในปัจจุบันถึง
0.8 เมตร 2? 0.3 V / SCE ภายใต้การเติมอากาศ ในการเปรียบเทียบ biocathodes monospecies ที่เกิดขึ้นที่นี่ให้ประสิทธิภาพการทำงานที่ต่ำกว่าตัวเร่งปฏิกิริยา มันเป็นความจำเป็นที่จะกำหนดประมาณ 400 mV ศักยภาพต่ำ
ที่จะได้รับความหนาแน่นในปัจจุบันของคำสั่งเดียวกันของขนาด.
ล่าอาณานิคมต่ำของพื้นผิวขั้วไฟฟ้าที่อาจจะเป็นครั้งแรก
องค์ประกอบของคำอธิบาย นี่แสดงให้เห็นว่าการถ่ายภาพ epifluorescence
เซลล์ที่ขาดแคลนหรือเล็กไมโครอาณานิคมยึดมั่นในพื้นผิวขั้วไฟฟ้าในขณะที่อัตราส่วนความสามารถของคำสั่งของ 60e65% ที่ถูกตั้งข้อสังเกต
สำหรับแผ่นชีวะน้ำทะเล multispecies ที่มีความหนาฟิล์มเฉลี่ย
ประมาณ 20 มิลลิเมตร (Erable et al., 2010) นอกจากนี้การปรากฏตัวของ
กลุ่มจุลินทรีย์ที่มีความหลากหลายนอกจากนี้ยังอาจจะต้องไปถึง
กระแสที่สูงขึ้น สายพันธุ์จุลินทรีย์ที่ไม่ได้มีส่วนเกี่ยวข้องโดยตรงใน
ทางเดินการถ่ายโอนอิเล็กตรอนอาจโปรดปรานการล่าอาณานิคมของพื้นผิว
โดยสายพันธุ์ electroactive.
การวิจัยจำนวนมากได้รับการดำเนินการในโดเมนของการทางทะเล
biocorrosion ที่จะอธิบายออกซิเจนลดคุณสมบัติเร่งปฏิกิริยาของ
ไบโอฟิล์มน้ำทะเล (Erable et al, ., 2012) มันได้ชี้ให้เห็นขนาดใหญ่
จำนวนของกลไกที่เป็นไปได้ซึ่งสามารถจัดประมาณ
เป็นสามกลุ่มหลัก:
i) การเร่งปฏิกิริยาโดยตรงโดยสารประกอบสารที่ถูกขับออกมา
จากเซลล์และเก็บรักษาไว้กับพื้นผิววัสดุโดย
เมทริกซ์ไบโอฟิล์ม: เอนไซม์ (แครายและ Bergel 2000;
. Faimali et al, 2011;.. Erable et al, 2012), hemin (Iken, et al,
2008.) หรือสารประกอบ quinone-based (Freguia et al, 2010)
ได้ตัวอย่างเช่นการที่ต้องสงสัยว่า เล่นบทบาทนี้
ii) การเร่งปฏิกิริยาทางอ้อมไกล่เกลี่ยโดยสารไฮโดรเจน
. เปอร์ออกไซด์ (Landoulsi et al, 2008) หรือแมงกานีสออกไซด์
. (Braughton, et al, 2001);
iii) และกลไกอื่น ๆ เช่นกรดท้องถิ่น
ภายในไบโอฟิล์มที่ปรับเปลี่ยน คุณสมบัติชั้นออกไซด์
ของเหล็กสแตนเลส, อิทธิพลของแสงเป็นต้นซึ่งจะน้อยมักจะ
กล่าวถึง
การแปล กรุณารอสักครู่..
