Magnetite nanoparticle anchored graphene cathode enhances microbial electrosynthesis of polyhydroxybutyrate by Rhodopseudomonas palustris TIE-1

阴极 材料科学 石墨烯 聚羟基丁酸酯 化学工程 纳米复合材料 纳米颗粒 电化学 电合成 纳米技术 核化学 化学 电极 物理化学 工程类 生物 细菌 遗传学
作者
Karthikeyan Rengasamy,Tahina Onina Ranaivoarisoa,Wei Bai,Arpita Bose
出处
期刊:Nanotechnology [IOP Publishing]
卷期号:32 (3): 035103-035103 被引量:27
标识
DOI:10.1088/1361-6528/abbe58
摘要

Abstract Microbial electrosynthesis (MES) is an emerging technology that can convert carbon dioxide (CO 2 ) into value-added organic carbon compounds using electrons supplied from a cathode. However, MES is affected by low product formation due to limited extracellular electron uptake by microbes. Herein, a novel cathode was developed from chemically synthesized magnetite nanoparticles and reduced graphene oxide nanocomposite (rGO-MNPs). This nanocomposite was electrochemically deposited on carbon felt (CF/rGO-MNPs), and the modified material was used as a cathode for MES production. The bioplastic, polyhydroxybutyrate (PHB) produced by Rhodopseudomonas palustris TIE-1 (TIE-1), was measured from reactors with modified and unmodified cathodes. Results demonstrate that the magnetite nanoparticle anchored graphene cathode (CF/rGO-MNPs) exhibited higher PHB production (91.31 ± 0.9 mg l −1 ). This is ∼4.2 times higher than unmodified carbon felt (CF), and 20 times higher than previously reported using graphite. This modified cathode enhanced electron uptake to −11.7 ± 0.1 μ A cm −2 , ∼5 times higher than CF cathode (−2.3 ± 0.08 μ A cm −2 ). The faradaic efficiency of the modified cathode was ∼2 times higher than the unmodified cathode. Electrochemical analysis and scanning electron microscopy suggest that rGO-MNPs facilitated electron uptake and improved PHB production by TIE-1. Overall, the nanocomposite (rGO-MNPs) cathode modification enhances MES efficiency.
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
欣慰元蝶发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
ohno耶耶耶完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
成就楷瑞关注了科研通微信公众号
1秒前
zhanghhsnow发布了新的文献求助20
1秒前
成就楷瑞关注了科研通微信公众号
2秒前
2秒前
3秒前
zzj发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
甜青提完成签到,获得积分10
4秒前
1点点发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
西瓜皮发布了新的文献求助10
6秒前
xubin关注了科研通微信公众号
7秒前
huangshizhi完成签到,获得积分10
7秒前
molihuakai应助Godzilla采纳,获得200
7秒前
8秒前
8秒前
Wenky发布了新的文献求助10
8秒前
Lig发布了新的文献求助10
9秒前
合适谷蕊发布了新的文献求助10
9秒前
bkagyin应助widesky777采纳,获得10
10秒前
molihuakai应助wyjcnu采纳,获得10
10秒前
10秒前
AA完成签到 ,获得积分10
10秒前
joy完成签到,获得积分10
11秒前
赘婿应助苹果板凳采纳,获得10
11秒前
oycy完成签到,获得积分10
11秒前
开鑫完成签到,获得积分20
12秒前
12秒前
HARU发布了新的文献求助60
12秒前
成就翠曼完成签到,获得积分10
12秒前
西贝完成签到,获得积分20
13秒前
超帅的以冬完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
13秒前
Godzilla完成签到,获得积分10
14秒前
14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
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
全相对论原子结构与含时波包动力学的理论研究--清华大学 500
Elevating Next Generation Genomic Science and Technology using Machine Learning in the Healthcare Industry Applied Machine Learning for IoT and Data Analytics 400
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 6443253
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8257187
关于积分的说明 17585389
捐赠科研通 5501764
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2900832
邀请新用户注册赠送积分活动 1877821
关于科研通互助平台的介绍 1717498