Thermal Enhanced Electrokinetic Bacterial Transport in Porous Media

电动现象 多孔介质 热的 多孔性 环境科学 化学 化学工程 材料科学 纳米技术 气象学 工程类 物理 有机化学
作者
Yongping Shan,Huijuan Hao,Jinyao He,Naiwen Hu,P. R. Liu,Mingxiu Zhan,Wentao Jiao,Yongguang Yin
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:59 (3): 1683-1692 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acs.est.4c07954
摘要

Soil bacterial communities are crucial to various ecosystem services, with significant implications for environmental processes and human health. Delivering functional bacterial strains to target locations enhances the preferred ecological features. However, the delivery process is often constrained by limited bacterial transport through low-permeability soil. Although electrokinetics breaks the bottleneck of bacterial transport in thin porous media, its efficiency remains limited. Here, we tested the hypothesis that thermal effects enhance electrokinetic transport by shifting the net force acting on the bacterium. We found that heating significantly increased electrokinetic transport by 2.75-fold at 1 V cm-1 through porous media. Thermal enhancement mechanisms were interpreted by the heating shift of net force integrating matrix attractive and electrokinetic forces and verified by the Quartz Crystal Microbalance with Dissipation Monitoring (QCMD) observed adhesion rigidity shift. Thermal-dependent parameters liquid viscosity and dielectric constant were the primary contributors to the net force shift. Their variations reduce the attractive force and augment the electrokinetic forces, resulting in lower adhesion rigidity and enhanced bacterial transport. A mechanism-based approach interlinking electric field strength, thermal effect, and collision efficiency was established to facilitate the application of thermally enhanced electrokinetic bacterial transport. These findings provide new prospects for improving bacterial transport, hence optimizing soil ecosystem functions.
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
刚刚
含蓄翠安完成签到,获得积分10
刚刚
梦想完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
蒸汽饼发布了新的文献求助10
1秒前
赘婿的应助被lsl599采纳,获得10
2秒前
2秒前
小黎完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
勤奋甜瓜发布了新的文献求助10
2秒前
笑点低的尔丝完成签到,获得积分10
2秒前
淘宝叮咚完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Arosy完成签到 ,获得积分10
3秒前
逗逗完成签到,获得积分0
3秒前
大个的应助被优雅不乐采纳,获得10
4秒前
liuyi发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
kuyedieky发布了新的文献求助10
5秒前
cxj完成签到,获得积分10
5秒前
无奈晓露完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
温柔的曼梅完成签到 ,获得积分10
5秒前
可期完成签到,获得积分10
5秒前
safeheart完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
MG发布了新的文献求助10
7秒前
Arosy关注了科研通微信公众号
7秒前
不过尔尔发布了新的文献求助10
7秒前
大李完成签到 ,获得积分10
8秒前
avalanche发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
9秒前
runner完成签到,获得积分10
10秒前
柑橘发布了新的文献求助10
10秒前
惠惠子发布了新的文献求助10
10秒前
冷傲的凡雁完成签到 ,获得积分10
10秒前
桐桐的应助被勤奋甜瓜采纳,获得10
11秒前
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
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Topological Photonics: Fundamentals and Applications 500
5th World Conference on Detergents: Reinventing the Industry : Opportunities and Challenges 500
Les Mots du discours 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8098115
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9508534
关于积分的说明 21466715
捐赠科研通 7672945
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3407413
关于科研通互助平台的介绍 2535397
邀请新用户注册赠送积分活动 2446993