【摘 要】
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微生物电合成(MES)是生物阴极驱动的过程,其中自养微生物可以直接从阴极吸收电子或通过H2间接吸收电子作为能源,将CO2还原为化学品.为研究表面活性剂对MES性能的影响,以基因改造的杨氏梭菌作为菌株,以非离子表面活性剂聚乙二醇(PEG)作为研究对象,对其添加量进行优化.结果表明:添加体积分数1.0％的PEG的性能最好,其乙酸和丁酸质量浓度能分别达到(0.73±0.11)和(0.18±0.01)g/L,是空白对照组(CF)的1.58和1.21倍,而添加体积分数4％的PEG会抑制微生物的生长,从而导致低的乙酸
【机 构】
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南京工业大学生物与制药工程学院,江苏南京211800
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微生物电合成(MES)是生物阴极驱动的过程,其中自养微生物可以直接从阴极吸收电子或通过H2间接吸收电子作为能源,将CO2还原为化学品.为研究表面活性剂对MES性能的影响,以基因改造的杨氏梭菌作为菌株,以非离子表面活性剂聚乙二醇(PEG)作为研究对象,对其添加量进行优化.结果表明:添加体积分数1.0％的PEG的性能最好,其乙酸和丁酸质量浓度能分别达到(0.73±0.11)和(0.18±0.01)g/L,是空白对照组(CF)的1.58和1.21倍,而添加体积分数4％的PEG会抑制微生物的生长,从而导致低的乙酸和丁酸产率.扫描电镜(SEM)和电化学分析结果显示:1.0％的PEG可以促进电极上微生物的附着,并且电催化活性也是最高的.进一步通过析氢性能和还原当量测试发现:在实验过程中,1.0％的PEG的H2含量最高,具有高的还原当量,从而有利于CO2向乙酸和丁酸的转化.通过研究添加不同体积分数的PEG对MES中产物浓度的影响,为MES中如何提高电子传递速率提供了方向.
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