研究目的
开发一种基于D-乳酸介导的微生物联合体(由光合蓝细菌和产电希瓦氏菌组成)的生物光伏(BPV)系统,以实现高效且持久的电力输出。
研究成果
该研究成功开发出一种由能量载体介导的微生物群落驱动的强健、高效且耐用的生物光伏(BPV)系统,展示了生物光伏系统在效率和寿命方面的显著进步。
研究不足
该研究承认将产电活性整合到光合微生物中存在困难,且群落成员间存在生理不相容性。功率密度仍低于理论最大值,系统的可扩展性需要进一步优化。
1:实验设计与方法选择:
本研究设计了一个合成双物种微生物群落,利用工程化蓝细菌和工程化希瓦氏菌从光能中产电。选择D-乳酸作为能量载体。
2:样本选择与数据来源:
选用细长聚球藻UTEX 2973作为充电单元,奥奈达希瓦氏菌MR-1作为放电单元。
3:实验设备与材料清单:
使用双室电化学装置,碳布作为阳极和阴极,Nafion 117质子交换膜,以及MBG11培养基。
4:实验步骤与操作流程:
在时间分离、空间分离以及时空联合分离的设置中构建微生物群落,以评估电流产生情况。
5:数据分析方法:
通过外接电阻的电压测量计算电流密度和功率密度?;贒-乳酸的氧化计算能量转换效率。
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获取完整内容-
Data Acquisition System
2638 A
FLUKE
Records the voltage generated by the microbial consortia.
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HPLC system
Agilent 1260
Agilent Technologies
Analyzes the concentration of lactate in the cyanobacterial cultures.
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Na?on 117 proton exchange membrane
117
DuPont
Separates the anodic and cathodic chambers in the electrochemical devices.
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Carbon cloth
CeTech
Used as the anode and cathode in the electrochemical devices.
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Digital multimeter
VC980+
VICTOR
Measures the voltage across the external resistor.
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