In Situ Biosynthesis of FeS Nanoparticles Boosts Current Generation in Bioelectrochemical Systems Through Efficient Electron Transfer

电子转移 生物膜 纳米颗粒 电子传输链 电化学 纳米技术 电极 微生物燃料电池 材料科学 化学 化学工程 光化学 生物化学 细菌 生物 阳极 遗传学 物理化学 工程类
作者
Yuting He,Qian Fu,Jun Li,Liang Zhang,Xun Zhu,Qiang Liao
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:20 (25): e2309648-e2309648 被引量:12
标识
DOI:10.1002/smll.202309648
摘要

The utility of electrochemical active biofilm in bioelectrochemical systems has received considerable attention for harvesting energy and chemical products. However, the slow electron transfer between biofilms and electrodes hinders the enhancement of performance and still remains challenging. Here, using Fe3O4 /L-Cys nanoparticles as precursors to induce biomineralization, a facile strategy for the construction of an effective electron transfer pathway through biofilm and biological/inorganic interface is proposed, and the underlying mechanisms are elucidated. Taking advantage of an on-chip interdigitated microelectrode array (IDA), the conductive current of biofilm that is related to the electron transfer process within biofilm is characterized, and a 2.10-fold increase in current output is detected. The modification of Fe3O4/L-Cys on the electrode surface facilitates the electron transfer between the biofilm and the electrode, as the bio/inorganic interface electron transfer resistance is only 16% compared to the control. The in-situ biosynthetic Fe-containing nanoparticles (e.g., FeS) enhance the transmembrane EET and the EET within biofilm, and the peak conductivity increases 3.4-fold compared to the control. The in-situ biosynthesis method upregulates the genes involved in energy metabolism and electron transfer from the transcriptome analysis. This study enriches the insights of biosynthetic nanoparticles on electron transfer process, holding promise in bioenergy conversion.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Wendy发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
送你一颗流星完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
小橘子完成签到 ,获得积分10
1秒前
gqw3505完成签到,获得积分10
1秒前
科研通AI6.3应助LKX采纳,获得10
1秒前
嘟嘟发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
司马绮琴发布了新的文献求助10
3秒前
NexusExplorer应助孤独幻枫采纳,获得10
3秒前
Danae完成签到,获得积分20
3秒前
研友_VZG7GZ应助Chara_kara采纳,获得10
3秒前
3秒前
5秒前
潇洒的惋清应助Jason采纳,获得10
5秒前
5秒前
6秒前
6秒前
HM发布了新的文献求助10
6秒前
啊土豆发布了新的文献求助10
6秒前
香蕉觅云应助嘟嘟采纳,获得10
7秒前
追光发布了新的文献求助10
7秒前
TomTonyy完成签到,获得积分10
8秒前
Lucas应助坚强不言采纳,获得10
8秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
8秒前
辣椒油发布了新的文献求助10
8秒前
是个宝耶完成签到 ,获得积分10
9秒前
Yucai发布了新的文献求助10
9秒前
李lll发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
田様应助FANG采纳,获得10
10秒前
哒哒哒宰发布了新的文献求助10
10秒前
核桃驳回了所所应助
10秒前
端庄剑成发布了新的文献求助10
10秒前
科研通AI2S应助cczzhh采纳,获得10
10秒前
10秒前
NSWML发布了新的文献求助20
11秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7192923
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8829247
关于积分的说明 18641192
捐赠科研通 6828661
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3175927
关于科研通互助平台的介绍 2328008
邀请新用户注册赠送积分活动 2150409