克雷伯氏菌燃料电池的电子穿梭机制研究

• 作者: 倪晋仁 周顺桂 李芳柏 邓丽芳 黄德银
• 来源期刊: 科学通报
• 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
• 年，卷（期）: 2009,（19）
• 所属期刊栏目: 论文2
• 页码范围: 2983-2987
• 页数: 5页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1007/s11434-009-0563-y

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.