在沙子上生物捕捉尿溶性细菌,以提高生物凝固的效率

科学领域:

• 地质技术工程 地质技术工程
• 生物技术是生物技术.
• 材料科学 材料科学 材料科学

背景情况:

• 微生物诱导的碳酸沉 (MICP) 提供了一种可持续的方法,通过生物凝固生产建筑材料.
• 目前的MICP方法需要多个处理周期,从而降低了整体效率和可持续性.
• 细菌对聚合物表面的粘附对于有效的生物凝固至关重要.

研究的目的:

• 研究氨基联剂,特别是3-aminopropyl-methyl-diethoxysilane (APMDES) 在增强MICP基材料中的细菌粘附和强度发展方面的有效性.
• 评估APMDES预处理对生物生产效率和可持续性的影响.

主要方法:

• 砂堆被预先处理了APMDES,一种西兰合剂,以促进与负电荷细菌细胞壁的静电相互作用.
• 用APMDES处理的沙子被注射了尿溶性微生物,并经过生物矿物化介质脉冲.
• 材料强度的发展和碳酸沉在APMDES处理和未处理的沙子样本之间进行了比较.

主要成果:

• 治疗APMDES导致立即和丰富的细菌与沙堆结合,增加微生物密度.
• 在经过APMDES处理的沙子中,强度增长显著更快,在较少的处理周期 (3对7) 中达到同等强度.
• 虽然微生物活力下降,但尿素水解在很大程度上不受影响,并且更高的强度不仅仅是由于碳酸含量增加.

结论:

• 像APMDES这样的氨基联剂在增强细菌粘附和加速MICP中的强度发展方面是有效的.
• 使用APMDES进行预处理通过减少所需的处理周期来提高生物生产的效率和可持续性.
• 这种方法为优化生物矿物化过程和开发新型建筑材料开辟了新的可能性.