Micro–Nano Magnetite-Loaded Biochar Enhances Interspecies Electron Transfer and Viability of Functional Microorganisms in Anaerobic Digestion

生物炭 产甲烷 微生物 磁铁矿 厌氧消化 电子转移 化学 甲烷八叠球菌 甲烷菌 环境化学 细菌 微生物学 生物 甲烷 有机化学 热解 古生物学 遗传学
作者
Jiaqi Chen,Pengshuai Zhang,Jingxin Zhang,Yiliang He,Yen Wah Tong
出处
期刊:ACS Sustainable Chemistry & Engineering [American Chemical Society]
卷期号:10 (8): 2811-2821 被引量:59
标识
DOI:10.1021/acssuschemeng.1c08288
摘要

Magnetite-loaded biochar generated by gasification serves as a potential additive to facilitate electron transfer and boost methane production. In this study, the focus was placed on the mechanism of magnetite-loaded biochar-enhanced methanogens with live bacteria in real habitats, and the connection between live microorganisms and the methanogenic pathway was revealed. Magnetite-loaded biochar produced at a FeCl3-to-woodchip ratio (w/w) of 15/100 presented maximal methane production, where the daily methane yield was improved by 157% compared with the control. Magnetite accelerated the consumption of short-chain fatty acids through dissimilatory iron reduction, and it was converted into siderite and goethite after anaerobic digestion. The iron cycle coupling with the organic removal enhanced electron transfer efficiency and further transmitted electrons to promote methanogenesis. As indicated from the results, live high DNA (Atelge, M. R.; Atabani, A. E.; Banu, J. R.; Krisa, D.; Kaya, M.; Eskicioglu, C.; Kumar, G.; Lee, C.; Yildiz, Y. Ş.; Unalan, S.; et al. Fuel 2020, 270, 117494.) cells with high viability increased from 21 to 44%, which probably facilitated the electron transfer and direct interspecies electron transfer via membrane proteins. Moreover, the activities of the functional enzyme participating in the acetoclastic and hydrogenotrophic methanogenic pathways were enhanced. As revealed from the gene abundance from live microorganisms of the acetoclastic/hydrogenotrophic methanogenic pathway, the magnetite-loaded biochar facilitated the methanogenesis process, probably due to the DIET formed between the iron reduction bacteria Ruminococcaceae and methanogenesis Methanothrix and Methanosarcina by the magnetite-loaded biochar.
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
wangbq完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
情怀应助rowam采纳,获得10
1秒前
霸气的百川完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
兜兜完成签到,获得积分10
2秒前
cobra1989完成签到,获得积分10
2秒前
wongkong完成签到,获得积分20
2秒前
Owen应助hdf采纳,获得10
2秒前
王王的苏完成签到,获得积分10
2秒前
柴先生完成签到,获得积分10
2秒前
坚强胡萝卜完成签到,获得积分10
3秒前
feiyu完成签到,获得积分10
4秒前
派大星完成签到,获得积分10
4秒前
时尚若雁完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
张一诺021222完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
wongkong发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
GONTUYZ完成签到 ,获得积分10
6秒前
高贵振家发布了新的文献求助10
6秒前
zhuan完成签到,获得积分10
7秒前
hahaha完成签到,获得积分10
7秒前
桉_完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
Criminology34应助wh采纳,获得10
7秒前
7秒前
路灯下的小伙完成签到,获得积分10
8秒前
共享精神应助爱听歌笑寒采纳,获得30
8秒前
呜呜呜啦完成签到,获得积分10
8秒前
火星上如松完成签到 ,获得积分10
8秒前
灵舒完成签到,获得积分0
9秒前
9秒前
9秒前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
CodeCraft应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
YWY应助栩栩采纳,获得10
9秒前
研友_VZG7GZ应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
着急的小松鼠完成签到,获得积分10
10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
《上海印钞厂志》 3000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场现状调查及投资机会研判报告 1000
2026年中国辛酸癸酸聚乙二醇甘油酯行业市场规模及竞争格局分析报告 1000
模型平均及其应用 900
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Évora na Idade Média 555
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 7339891
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8953206
关于积分的说明 19002034
捐赠科研通 6992019
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3218606
关于科研通互助平台的介绍 2384291
邀请新用户注册赠送积分活动 2198626