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J-GLOBAL ID：202202230430661608   整理番号：22A0176980

CO_2からCH_4への生物変換中の電気活性生物膜の触媒挙動と電子移動経路の解明【JST・京大機械翻訳】

Clarifying catalytic behaviors and electron transfer routes of electroactive biofilm during bioelectroconversion of CO₂ to CH₄

著者 (13件)： Zhang Zhongyi (Shanghai Key Lab for Urban Ecological Processes and Eco-Restoration, School of Ecological and Environmental Sciences, East China Normal University, Shanghai 200241, PR China) ,  Lu Xueqin (Shanghai Key Lab for Urban Ecological Processes and Eco-Restoration, School of Ecological and Environmental Sciences, East China Normal University, Shanghai 200241, PR China) ,  Lu Xueqin (Institute of Eco-Chongming (IEC), 3663 N. Zhongshan Rd., Shanghai 200062, PR China) ,  Niu Chengxin (Shanghai Key Lab for Urban Ecological Processes and Eco-Restoration, School of Ecological and Environmental Sciences, East China Normal University, Shanghai 200241, PR China) ,  Cai Teng (Shanghai Key Lab for Urban Ecological Processes and Eco-Restoration, School of Ecological and Environmental Sciences, East China Normal University, Shanghai 200241, PR China) ,  Wang Na (Shanghai Key Lab for Urban Ecological Processes and Eco-Restoration, School of Ecological and Environmental Sciences, East China Normal University, Shanghai 200241, PR China) ,  Han Yule (Shanghai Key Lab for Urban Ecological Processes and Eco-Restoration, School of Ecological and Environmental Sciences, East China Normal University, Shanghai 200241, PR China) ,  Zhang Ruiliang (Shanghai Key Lab for Urban Ecological Processes and Eco-Restoration, School of Ecological and Environmental Sciences, East China Normal University, Shanghai 200241, PR China) ,  Song Yenan (Engineering Research Center for Nanophotonics and Advanced Instrument, Ministry of Education, School of Physics and Electronic Science, East China Normal University, Shanghai 200241, PR China) ,  Zhen Guangyin (Shanghai Key Lab for Urban Ecological Processes and Eco-Restoration, School of Ecological and Environmental Sciences, East China Normal University, Shanghai 200241, PR China) ,  Zhen Guangyin (Shanghai Institute of Pollution Control and Ecological Security, 1515 North Zhongshan Rd. (No. 2), Shanghai 200092, PR China) ,  Zhen Guangyin (Technology Innovation Center for Land Spatial Eco-restoration in Metropolitan Archaea, Ministry of Natural Resources, 3663 N. Zhongshan Road, Shanghai 200062, China) ,  Zhen Guangyin (Shanghai Engineering Research Center of Biotransformation of Organic Solid Waste, Shanghai 200241, PR China)
資料名： Fuel  (Fuel)
巻： 310  号： PC  ページ： Null  発行年： 2022年 
JST資料番号： C0023A  ISSN： 0016-2361  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： CO_2を捕獲し,多炭素バイオ燃料を生産するための切断端オプションとしてのバイオテロメタン生成は,広範な魅力を受けてきた。しかし,バイオ触媒としての電気活性バイオフィルム(EAB)がCO_2の電気メタン生成をいかに駆動するかは,まだよく認識されていない。本研究では,ハイブリッドスカート形カソードを備えた2室バイオ電気化学セルを構築し,EABの電極触媒性能と細胞外電子移動(EET)に関与する電子シャットリング機構を系統的に研究した。バイオカソード上のEABコロニー形成は優れたカソード電極触媒活性と最小電荷移動抵抗を示した。298.0±46.7mL/L/dのCH_4生成速度が,75.8±9.9%の最高クーロン効率で,-1.0V対Ag/AgClのカソード電位で得られた。EABにより分泌されるゲル様細胞外高分子物質は微生物とEAB発生の接着/凝集を促進した。さらなる分析は,CO_2電気メタン生成がEABにおいてMethanobacterium(54.4%)と正の関連を示したことを示唆した。さらに,メタゲノム分析は,対応する機能的蛋白質複合体(特にヘテロジスルフィドレダクターゼA,HdrA)および電子交換の形成を促進する,直接EET関連遺伝子(すなわちhdrA,ehaAおよびehbC)の存在を確認した。CO_2電気メタン生成を触媒する電子シャットリングプロセスの機構をさらに提案した。この研究はCO_2電気メタン生成の直接細胞外電子移動(DEET)機構への新しい洞察を提供し,EAB電極触媒活性とCO_2放出低減と再利用を促進するのに有用である。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 凝集 ,  接着 ,  電位 ,  ゲル ,  電極触媒 ,  メタン化 ,  電気化学 ,  Methanobacterium ,  *生物膜 ,  生物燃料 ,  *電子移動 ,  カソード ,  バイオ触媒
準シソーラス用語： メタゲノム ,  バイオカソード , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： 微生物電気化学システム ,  CO_2電気メタン生成電気活性バイオフィルム ,  Electron細胞外移動 ,  Methanobacterium

分類 (1件)： 触媒操作  (XE01050T)

タイトルに関連する用語 (7件)： 生物変換 ,  電気活性 ,  生物膜 ,  触媒 ,  挙動 ,  電子移動 ,  経路