Pyrogenic Carbon Promotes Anaerobic Oxidation of Methane Coupled with Iron Reduction via the Redox-Cycling Mechanism

化学 氧化还原 甲烷 甲烷厌氧氧化 电子转移 生物地球化学循环 碳纤维 环境化学 电子传输链 二氧化碳 无机化学 温室气体 化学工程 光化学 有机化学 生物化学 材料科学 生态学 生物 复合数 工程类 复合材料
作者
Xueqin Zhang,Mengying Xie,Chen Cai,Hesamoddin Rabiee,Zhiyao Wang,Bernardino Virdis,Gene W. Tyson,Simon Jon McIlroy,Zhiguo Yuan,Shihu Hu
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:57 (48): 19793-19804 被引量:17
标识
DOI:10.1021/acs.est.3c05907
摘要

Pyrogenic carbon (PC) can mediate electron transfer and thus catalyze biogeochemical processes to impact greenhouse gas (GHG) emissions. Here, we demonstrate that PC can contribute to mitigating GHG emissions by promoting the Fe(III)-dependent anaerobic oxidation of methane (AOM). It was found that the amendment PCs in microcosms dominated by Methanoperedenaceae performing Fe(III)-dependent AOM simultaneously promoted the rate of AOM and Fe(III) reduction with a consistent ratio close to the theoretical stoichiometry of 1:8. Further correlation analysis showed that the AOM rate was linearly correlated with the electron exchange capacity, but not the conductivity, of added PC materials, indicating the redox-cycling electron transfer mechanism to promote the Fe(III)-dependent AOM. The mass content of the C═O moiety from differentially treated PCs was well correlated with the AOM rate, suggesting that surface redox-active quinone groups on PCs contribute to facilitating Fe(III)-dependent AOM. Further microbial analyses indicate that PC likely shuttles direct electron transfer from Methanoperedenaceae to Fe(III) reduction. This study provides new insight into the climate-cooling impact of PCs, and our evaluation indicates that the PC-facilitated Fe(III)-dependent AOM could have a significant contribution to suppressing methane emissions from the world's reservoirs.
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
1秒前
JamesPei应助南枝焙雪采纳,获得10
1秒前
lilili应助高挑的问雁采纳,获得10
1秒前
2秒前
酷波er应助han采纳,获得10
2秒前
木头人应助狄从灵采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
李爱国应助973382868采纳,获得10
3秒前
4秒前
怡然的迎波完成签到,获得积分20
4秒前
11完成签到,获得积分20
5秒前
knight完成签到,获得积分10
5秒前
something完成签到,获得积分10
6秒前
儒雅水杯发布了新的文献求助10
6秒前
小郭发布了新的文献求助10
6秒前
wang完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
sci_finder完成签到,获得积分10
8秒前
Krapanda发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
不说再见完成签到,获得积分10
8秒前
izack关注了科研通微信公众号
8秒前
sutu完成签到,获得积分10
8秒前
无私的荔枝应助hehe采纳,获得50
9秒前
xudz完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
粗暴的迎彤完成签到,获得积分10
9秒前
唐冬灵发布了新的文献求助10
9秒前
科研通AI6.2应助豆丁小猫采纳,获得10
9秒前
李冰玉发布了新的文献求助10
9秒前
香蕉觅云应助lky1017采纳,获得10
9秒前
小黑莓完成签到,获得积分10
9秒前
Isaac驳回了Owen应助
10秒前
10秒前
10秒前
离希夷完成签到,获得积分10
10秒前
梓泽丘墟完成签到,获得积分10
11秒前
panpan完成签到 ,获得积分20
11秒前
高分求助中
(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
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
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 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6437367
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8251874
关于积分的说明 17556725
捐赠科研通 5495671
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2898496
邀请新用户注册赠送积分活动 1875293
关于科研通互助平台的介绍 1716275