克雷伯氏菌燃料电池的电子穿梭机制研究

摘要：

微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)中阳极电子传递过程是决定MFC产电的关键因素与限速步骤.以肺炎克雷伯氏菌L17菌株为催化剂,构建了阳极包裹型MFC反应器,对其阳极电子传递机制进行了探讨.结果显示,碳毡阳极经0.22 μm微孔滤膜包裹后,尽管排除了L17菌株与阳极直接接触(即生物膜产电途径)的可能性,包裹型MFC仍能成功启动,但其启动时间相对延长(270 h,120 h)、输出电压降低(350.0 mV,420.0 mV);阳极液更换试验发现,未包裹MFC电压可在48 h内恢复,而包裹型MFC则约需要120 h,暗示除生物膜机制以外,克雷伯氏MFC中还存在电子穿梭机制,即L17菌体生长过程中可产生某种具有电化学活性的电子穿梭体,穿梭于菌体和阳极间传送电子.循环伏安扫描进一步证实电子穿梭体的存在;GC-MS检测表明它为2,6-二叔丁基苯醌(2,6-DTBBQ).据此,提出了克雷伯氏菌MFC中的2,6-DTBBQ穿梭产电机制.

关键词：微生物燃料电池、电子穿梭体、循环伏安法、肺炎克雷伯氏菌

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分类号：TM91

资助基金：国家自然科学基金20777013;广东省自然科学基金07006759;广东省科学院科技创新引导项目CX200704

在线出版日期：2009-12-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：2983-2987