生物钯纳米粒子可提高微生物燃料电池的生物电生成 Mehdi Tahernia、Maedeh Mohammadifar、Shuai Feng 和 Seokheun Choi * 纽约州立大学宾厄姆顿分校电气与计算机工程系生物电子与微系统实验室,纽约州宾厄姆顿 13902,美国 摘要 具有原位生物钯纳米粒子的电活性细菌可使微生物燃料电池 (MFC) 的功率密度提高 75%。钯纳米粒子由细菌通过生物电化学还原生物合成,并保持与细胞膜结合,促进细菌细胞外电子在细胞电极界面的转移。这项工作彻底改变了人们对细菌在微生物代谢过程中如何生物合成金属纳米粒子的认识,并引入了一种自下而上的新颖方法,以更环保、更经济的方式制造用于可再生能源生产的微生物电化学装置。 关键词 生物钯纳米粒子;生物电化学还原;生物合成;微生物燃料电池 引言 电微生物学是一个新兴的研究领域,研究微生物与外部电极的电子交换和微生物电化学功能 [1, 2]。电微生物学取得了重大进展,带动“电活性细菌”的发现,电活性细菌是能够将电子直接转移到电极的微生物 [3]。通过将电活性细菌纳入微生物燃料电池 (MFC),这种生物-非生物组合系统利用有机废物产生可再生生物电,同时生产增值化学品/生物燃料,为环境可持续性提供了解决方案 [4, 5]。尽管该技术潜力巨大,但由于其发电量低,其前景尚未转化为应用 [6,7]。由细菌代谢合成的细菌金属纳米粒子因其促进微生物细胞外电子转移的巨大潜力而备受关注 [8-10]。特别是钯纳米粒子 (Pd-NPs) 具有作为电催化剂的巨大潜力 [11]。脱硫弧菌、大肠杆菌和硫还原地杆菌等几种细菌能够将可溶性 Pb(II) 转化为 Pd-NPs,这主要依赖于它们细胞外电子转移的能力 [8,12]。然而,关于原位形成 Pd-NPs 以改善 MFC 发电的研究要么不可用,要么非常有限。在这项工作中,我们展示了原位形成的导电 Pd-NPs 对纸基 MFC 发电的影响。 Pd-NPs 是通过电化学还原 Na2(PdCl4)溶液在 Shewanella oneidensis MR-1 表面直接生物合成的[13]。然后将含有 Pd-NPs 的细菌细胞应用于 MFC 中产生生物电(图 1)。
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这张 2009 年拍摄的资料照片显示,木材废料和碎屑堆放在约翰日以东的 DR Johnson Company 草原城发电厂的生物质燃烧器旁边。Red Rock Biofuels 计划在俄勒冈州莱克维尤开设一家工厂,收集大量森林碎屑并将其转化为航空燃料。(Matthew Preusch)美联社报道
澳大利亚技术科学与工程学院 (atSe) 的这份报告的主要发现是,生物燃料,包括生物乙醇(石油替代品)和生物柴油(柴油替代品),作为澳大利亚运输燃料,可以发挥有益作用,有助于减少温室气体排放和保障能源安全。尽管所谓的第一代生物燃料受到与粮食生产争夺稀缺资源的限制,但第二代生物燃料使用丰富但价值较低的资源,尽管生产成本仍然很高,转化途径不明确,但仍具有巨大的前景。重点研发对最终的技术成功和商业成果至关重要,它依赖于改善澳大利亚领先研发设施和人员的融资、协调和管理,以及与国际研发工作建立生产联系。建议建立一个生物燃料研究所。
• 航空汽油包括除军用、定期航班和定期货运航班以外的所有航班。 航空汽油包括除军用、定期航班和定期货运航班以外的所有航班。 • 航空汽油的最大市场是美国,目前每年使用 1.86 亿加仑 航空汽油的最大市场是美国,目前每年使用 1.86 亿加仑。 • 目前航空汽油的主要消费者是北美、澳大利亚、巴西和非洲(主要是南非)。并非所有机场都提供航空汽油。 非洲(主要是南非)。并非所有机场都提供航空汽油 • 2011 年美国航空汽油成本为 5.50 美元 2011 年美国航空汽油成本为 5.50 美元 平均,而在偏远农村地区,平均价格高达 50 美元/加仑 偏远农村地区,平均价格高达 50 美元/加仑
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