手性金团簇对产电菌生长和细胞色素电化学行为的影响

发布时间：2024-02-21 15:06

　　微生物燃料电池是一种在能源供给,污水处理等方面均有广泛应用前景的新型技术。但微生物燃料电池的输出功率和电子传递效率严重受限于产电菌的胞外电子传递过程。为了进一步探究和尝试增强产电菌的胞外电子传递行为,本课题基于金纳米簇的特殊性质和电子介体在胞外电子传递过程中的作用,合成特定结构的金纳米簇以探究金簇对产电菌胞外电子传递和生长繁殖的影响。金簇通常具有活跃的电化学性质,并且可通过选择合适的配体使其具有良好的生物相容性。本文分别以R-BINAP和S-BINAP为配体合成了两种金簇,并通过紫外-可见光谱,圆二色光谱,核磁共振和质谱分析等方法确定其结构分别为[Au3[(R)-BINAP]3]+和[Au3[(S)-BINAP]3]+。经过耐受实验,最终确定两种手性金簇的最佳孵育浓度为10 mg/L。对生长曲线的测定表明与R手性分子相比,S手性分子对细菌的生长有略微的促进作用。培养过程中发现了菌群行为的重大改变,菌群的生长状态由悬浮分散转为聚集生长,在液体培养基中形成一个单一的大型菌团。S型金簇与菌群的结合较为紧密,细菌对R型分子的平均吸收率为1.96%,对S型分子的平均吸收率为2.56%。本文对所得...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
        1.1.1 微生物燃料电池工作原理和基本构造
        1.1.2 微生物燃料电池的应用
    1.2 产电菌与胞外电子传递
        1.2.1 直接电子转移
        1.2.2 间接电子转移
    1.3 人工增强胞外电子传递
    1.4 金纳米团簇
        1.4.1 金属纳米团簇
        1.4.2 金属纳米簇对微生物的相容性
        1.4.3 金纳米团簇
    1.5 本文的主要研究内容
第2章 材料与方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 实验菌种
        2.1.2 主要实验试剂
        2.1.3 实验仪器
        2.1.4 实验试剂的配制
    2.2 实验方法
        2.2.1 金簇的合成
        2.2.2 细菌的培养
        2.2.3 金簇与细菌的孵育及观察
        2.2.4 电化学测试
第3章 金簇的合成与表征
    3.1 引言
    3.2 纯净金簇的获得
    3.3 金簇的紫外-可见吸收和圆二色光谱表征
    3.4 金簇的质谱表征
    3.5 金簇的核磁共振表征
    3.6 本章小结
第4章 金簇和Shewanella的相互作用
    4.1 引言
    4.2 培养体系的选择
    4.3 不同浓度DMSO对细菌生长的影响
    4.4 金簇对细菌生长的影响
    4.5 金簇与卟啉铁吸附能的理论计算
    4.6 金簇对Shewanella胞外电子传递的影响
    4.7 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3905591