通过添加二氧化纳米颗粒来增强气介导微生物电合成反应器中的酸盐生产
Zeyan Pan1, Zhuangzhuang Liu1,2, Xiaona Hu3
1School of Chemical Engineering and Technology, Xi'an Jiaotong University, Xi'an, 710049, China.
Bioresources and bioprocessing
|April 22, 2024
概括
添加纳米颗粒显著提高微生物电合成 (MES) 的性能. 这种增强提高了介导系统中的酸盐生产和效率 (CE),克服了低质量转移的局限性.
科学领域:
- 生物技术是生物技术.
- 电化学 电化学 电化学
- 环境科学 环境科学
背景情况:
- 微生物电合成 (MES) 提供了固定二氧化碳和储能的潜力.
- 目前的MES应用受到低电流密度和低效的质量转移的限制.
- 通过介导的MES面临着低溶性和质量转移不佳的挑战,这影响了库伦比效率 (CE).
研究的目的:
- 为了增强微生物电合成反应器中的质量转移.
- 通过解决质量转移限制,提高介导MES的性能.
- 研究纳米颗粒对MES效率和酸盐生产的影响.
主要方法:
- 在介导的MES反应堆中添加二氧化纳米粒子.
- 在pH值为7,温度为35°C,电流密度为39 A·m−2.2的环境下运行.
- 测量了的体积质量转移系数 (kLa),乙酸生产率和效率 (CE).
主要成果:
- 纳米粒子使H2的体积质量转移系数 (kLa) 增加了32.4%.
- 乙酸盐生产率和CE分别提高了69.8%和69.2%.
- 乙酸标位达到18.5g·L−1,与对照组相比增加了56.9%,生产率为2.14g·L−1·d−1.1.
结论:
- 纳米粒子有效地增强了MES反应堆中的质量转移.
- 添加的二氧化纳米颗粒显著提高了乙酸盐生产和库伦比克效率.
- 这种方法为改善介导MES的性能提供了一个可行的策略.


