Conductive Materials on Biocathodes Altered the Electron-Transfer Paths and Modulated γ-HCH Dechlorination and CH4 Production in Microbial Electrochemical Systems

产甲烷 生物炭 阴极 脱氯作用 导电体 电化学 电子转移 化学 化学工程 材料科学 纳米技术 甲烷 生物降解 光化学 有机化学 电极 复合材料 物理化学 工程类 热解
作者
Jie Cheng,Meng Liu,Xin Su,Bruce E. Rittmann,Zhijiang Lu,Jianming Xu,Yan He
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:57 (7): 2739-2748 被引量:24
标识
DOI:10.1021/acs.est.2c06097
摘要

Adding conductive materials to the cathode of a microbial electrochemical system (MES) can alter the route of interspecies electron transfer and the kinetics of reduction reactions. We tested reductive dechlorination of γ-hexachlorocyclohexane (γ-HCH), along with CH4 production, in MES systems whose cathodes were coated with conductive magnetite nanoparticles (NaFe), biochar (BC), magnetic biochar (FeBC), or anti-conductive silica biochar (SiBC). Coating with NaFe enriched electroactive microorganisms, boosted electro-bioreduction, and accelerated γ-HCH dechlorination and CH4 production. In contrast, BC only accelerated dechlorination, while FeBC only accelerated methanogenesis, because of their assemblies of functional taxa that selectively transferred electrons to those electron sinks. SiBC, which decreased electro-bioreduction, yielded the highest CH4 production and increased methanogens and the mcrA gene. This study provides a strategy to selectively control the distribution of electrons between reductive dechlorination and methanogenesis by adding conductive or anti-conductive materials to the MES's cathode. If the goal is to maximize dechlorination and minimize methane generation, then BC is the optimal conductive material. If the goal is to accelerate electro-bioreduction, then the best addition is NaFe. If the goal is to increase the rate of methanogenesis, adding anti-conductive SiBC is the best.
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
CYYDNDB完成签到 ,获得积分10
5秒前
小文殊发布了新的文献求助10
5秒前
TT完成签到,获得积分10
7秒前
小丑鱼儿完成签到 ,获得积分10
7秒前
包容的忆灵完成签到 ,获得积分10
8秒前
firewood完成签到,获得积分10
8秒前
11秒前
MRJJJJ完成签到,获得积分10
13秒前
16秒前
英姑应助小文殊采纳,获得10
16秒前
zhaoyaoshi完成签到 ,获得积分10
16秒前
小蘑菇应助苗笑卉采纳,获得10
19秒前
April完成签到 ,获得积分10
19秒前
20秒前
今后应助任性的思远采纳,获得10
21秒前
迅速的念芹完成签到 ,获得积分10
25秒前
聪明诗槐完成签到,获得积分10
28秒前
ZhaoCun完成签到,获得积分10
28秒前
苗笑卉完成签到,获得积分10
28秒前
随风完成签到,获得积分10
31秒前
丝丢皮得完成签到 ,获得积分10
33秒前
丝丢皮的完成签到 ,获得积分10
39秒前
欣慰冬亦完成签到 ,获得积分10
41秒前
李振博完成签到 ,获得积分10
44秒前
clm完成签到 ,获得积分10
44秒前
煮饭吃Zz完成签到 ,获得积分10
58秒前
lxdfrank完成签到,获得积分0
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
熊二完成签到,获得积分10
1分钟前
轩辕中蓝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
舒服的月饼完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小文殊发布了新的文献求助10
1分钟前
木子完成签到,获得积分10
1分钟前
美满的皮卡丘完成签到 ,获得积分10
1分钟前
万能图书馆应助two采纳,获得20
1分钟前
蓝桉完成签到 ,获得积分10
1分钟前
哥哥完成签到,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Mass producing individuality 600
Algorithmic Mathematics in Machine Learning 500
Разработка метода ускоренного контроля качества электрохромных устройств 500
A Combined Chronic Toxicity and Carcinogenicity Study of ε-Polylysine in the Rat 400
Advances in Underwater Acoustics, Structural Acoustics, and Computational Methodologies 300
The Power of High-Throughput Experimentation: General Topics and Enabling Technologies for Synthesis and Catalysis (Volume 1) 200
NK Cell Receptors: Advances in Cell Biology and Immunology by Colton Williams (Editor) 200
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3827376
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3369656
关于积分的说明 10456744
捐赠科研通 3089294
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1699847
邀请新用户注册赠送积分活动 817520
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 770251