壳聚糖/碳复合材料的制备及对电化学活性微生物膜产电性能的改善
发布时间：2020-12-09 15:26
本研究通过冰凝诱导自组装法（ice segregation induced self-assembly,ISISA）在0 h（自然条件下干燥）、5 h和10 h不同真空冷冻干燥条件下制备不同层次性的壳聚糖/碳纳米管（chitosan/carbon nanotubes,CS/CNTs）和壳聚糖/碳黑（chitosan/carbon black,CS/CB）复合材料修饰碳片电极作为微生物膜的载体,从而对产电菌Geobacter sulfurreducens形成的电化学活性生物膜（electrochemically active biofilms,EABs）的产电性能进行改善。通过X-射线衍射分析壳聚糖、碳纳米管、碳黑以及对应的壳聚糖/碳复合材料物相结构,利用傅里叶红外光谱测定不同真空冷冻干燥时间下获得的CS/CNTs和CS/CB的官能团,通过扫描电子显微镜观察不同复合材料修饰电极的表面结构和层次性的内部结构,通过循环伏安法对制备得到的壳聚糖/碳复合材料修饰电极进行电化学表征。另一方面,通过计时电流法记录不同壳聚糖/碳复合材料修饰电极上EABs的生长和形成情况,利用循环伏安法、电化学阻抗法这...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1-1双室型MFC工作原理图(Loganetal.2006)
?莸缱哟佣?诓煌?肪彻?讨谢袢∧芰?Babauta et al. 2012)。EABs 的形成过程如下图1-2 所示，微生物先是以悬浮状态存在，慢慢吸附在电极表面，然后逐渐形成成熟的生物膜结构，根据形成生物膜的微生物种类可以分为纯培养 EABs 和混合培养 EABs。产电微生物吸附在电极表面形成的 EABs，在生长代谢过程中会分泌大量的胞外聚合物，并由多种导电性物质形成错综复杂的结构，进而有效地促进电子在 EABs 与电极之间以及 EABs 中的产电菌之间传递(Gatti and Milocco 2017)。图 1-2 细菌吸附在电极表面形成电化学活性生物膜的过程Fig 1-2 Schematic illustration of EABs formation on electrode surface
复合材料的制备及对电化学活性微生物膜产电物膜与阳极间电子传递机理至不溶性电子受体（如电极）的过程即为对于 MFC 高效的产电性能是必不可少的ABs 与电极间的电子传递机理是非常必间的电子传递机理主要包括通过细胞膜上递过程(Malvankar et al. 2012)；利用产电导电性的纳米导线将电子直接传递到et al. 2011)；通过 EABs 形成过程中自身产(Yang et al. 2012)。如下图 1-3 所示，为电子转移机理。
本文编号：2907083
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图1-1双室型MFC工作原理图(Loganetal.2006)
?莸缱哟佣?诓煌?肪彻?讨谢袢∧芰?Babauta et al. 2012)。EABs 的形成过程如下图1-2 所示，微生物先是以悬浮状态存在，慢慢吸附在电极表面，然后逐渐形成成熟的生物膜结构，根据形成生物膜的微生物种类可以分为纯培养 EABs 和混合培养 EABs。产电微生物吸附在电极表面形成的 EABs，在生长代谢过程中会分泌大量的胞外聚合物，并由多种导电性物质形成错综复杂的结构，进而有效地促进电子在 EABs 与电极之间以及 EABs 中的产电菌之间传递(Gatti and Milocco 2017)。图 1-2 细菌吸附在电极表面形成电化学活性生物膜的过程Fig 1-2 Schematic illustration of EABs formation on electrode surface
复合材料的制备及对电化学活性微生物膜产电物膜与阳极间电子传递机理至不溶性电子受体（如电极）的过程即为对于 MFC 高效的产电性能是必不可少的ABs 与电极间的电子传递机理是非常必间的电子传递机理主要包括通过细胞膜上递过程(Malvankar et al. 2012)；利用产电导电性的纳米导线将电子直接传递到et al. 2011)；通过 EABs 形成过程中自身产(Yang et al. 2012)。如下图 1-3 所示，为电子转移机理。
本文编号：2907083
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