2026-04-11 13:18:25
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據外國媒體報道:近日,有研究人員使用電子傳導聚合物塗覆單個細菌細胞,使得微生物燃料電池表現出高性能。
zaiyanyangtiaojianxia,mouxiexijunhuifadian,zhezhongxingweikeyiyongyuweishengwuranliaodianchi,tebieshifeishuichuli。danshizhezhongranliaodianchidegonglvmiduhendi,xinjiapohezhongguokexuejiaxianzaitichuleyigefeichangguidejiejuefangan:他們用導電聚合物塗覆活的電活菌,並獲得了微生物燃料電池的高性能陽極。他們的研究成果發表在了AngewandteChemie雜誌上。

微(wei)生(sheng)物(wu)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)曆(li)史(shi)可(ke)以(yi)追(zhui)溯(su)到(dao)二(er)十(shi)世(shi)紀(ji)初(chu),科(ke)學(xue)家(jia)們(men)將(jiang)細(xi)菌(jun)細(xi)胞(bao)與(yu)電(dian)極(ji)連(lian)接(jie)起(qi)來(lai)發(fa)電(dian)。從(cong)原(yuan)理(li)上(shang)說(shuo),在(zai)無(wu)氧(yang)環(huan)境(jing)中(zhong),細(xi)菌(jun)新(xin)陳(chen)代(dai)謝(xie)發(fa)生(sheng)改(gai)變(bian),不(bu)再(zai)產(chan)生(sheng)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)和(he)水(shui),改(gai)為(wei)產(chan)生(sheng)質(zhi)子(zi)和(he)電(dian)子(zi)。
為了增強其傳導性,來自新加坡南洋理工大學的Qichun Zhang和他的同事探討了使用電子導電聚合物殼包裹細菌的方法,該方法的一大挑戰是如何保證塗覆外殼後還能維持細菌的生理特征。
zuizhong,tamenxuanzelejuhewujubige,zuozhejieshishuo,tuanduixiwangliyongjubigegaibianxijunxibaogaishanxijunxibaodediandaolv,erbuhuijiangdixijunxibaodehuoli。tamenshiyongtielizizuowei“氧化引發劑”,在細菌表麵形成聚合的吡咯單體。所選擇的生物體是具有金屬耐受性和有氧和無氧生活方式而聞名的白紋絲杆菌(Wewanellaoneidensis)。他們對處理後的細菌用碳陽極進行生物流生成測試,結果發現,塗覆之後細菌仍然活躍,與未進行塗覆的細菌相比,它們顯示出23倍導電率,發電量增加了5倍,微生物燃料電池中陽極的最大功率密度提高了14倍。並且如果使用乳酸鹽喂養,可觀察到明顯的電流,未使用聚合物塗覆的細菌則無法觀察這一現象。
Zhang的de方fang法fa是shi微wei生sheng物wu陽yang極ji電dian導dao率lv問wen題ti的de優you良liang解jie決jue方fang案an,作zuo者zhe認ren為wei,活huo體ti細xi菌jun的de這zhe種zhong塗tu層ceng方fang案an可ke能neng為wei微wei生sheng物wu燃ran料liao電dian池chi的de探tan索suo打da開kai新xin世shi界jie,為wei細xi胞bao表biao麵mian官guan能neng化hua的de一yi般ban研yan究jiu做zuo出chu貢gong獻xian。