Novel Gas Diffusion Cloth Bioanodes for High-Performance Methane-Powered Microbial Fuel Cells

甲烷 微生物燃料电池 地杆菌 甲烷杆菌 产甲烷 硫化地杆菌 化学 甲烷菌 材料科学 化学工程 生物膜 工程类 有机化学 细菌 物理化学 基因 阳极 古细菌 生物 生物化学 遗传学 电极
作者
Linpeng Yu,Zujie Yang,Qiuxiang He,Raymond Jianxiong Zeng,Yanan Bai,Shungui Zhou
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:53 (1): 530-538 被引量:76
标识
DOI:10.1021/acs.est.8b04311
摘要

Microbial fuel cells (MFCs) are a promising technology that converts chemical energy into electricity. However, up to now only few MFCs have been powered by gas fuels, such as methane, and their limited performance is still challenged by the low solubility and bioavailability of gases. Here, we developed a gas diffusion cloth (GDC) anode to significantly enhance the performance of methane-powered MFCs. The GDC anode was constructed by simply coating waterproof GORE-TEX cloth with conductive carbon cloth in one step. After biofilm enrichment, the GDC anodes obtained a methane-dependent current up to 1130.2 mA m–2, which was 165.2 times higher than conventional carbon cloth (CC) anodes. Moreover, MFCs equipped with GDC anodes generated a maximum power density of 419.5 mW m–2. Illumina high-throughput sequencing revealed that the GDC anode biofilm was dominated mainly by Geobacter, in contrast with the most abundant Methanobacterium in planktonic cells. It is hypothesized that Methanobacterium reversed the methanogenesis process by transferring electrons to the anodes, and Geobacter generated electricity via the intermediates (e.g., acetate) of anaerobic methane oxidation. Overall, this work provides an effective route in preparing facile and cost-effective anodes for high-performance methane MFCs.
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
会飞的鱼发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
4秒前
Lucas应助shuangZ采纳,获得10
4秒前
ph发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
大模型应助橙橙橙采纳,获得10
5秒前
6秒前
现代的代丝完成签到,获得积分10
6秒前
alex012发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
上官若男应助wei采纳,获得30
9秒前
大意的灵完成签到,获得积分10
9秒前
Guo应助你嵙这个期刊没买采纳,获得10
9秒前
Guo应助你嵙这个期刊没买采纳,获得10
9秒前
汤圆完成签到,获得积分10
9秒前
搜集达人应助QinQin采纳,获得50
9秒前
9秒前
yasuofly发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
lay完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
情怀应助kuankuan采纳,获得10
10秒前
谢挽风完成签到,获得积分10
11秒前
杨杨杨发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
Beansprout完成签到,获得积分10
12秒前
小伊诺米完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
共享精神应助曾经的纸鹤采纳,获得10
14秒前
余香发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
16秒前
16秒前
36发布了新的文献求助10
16秒前
Kyrie完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
ww发布了新的文献求助10
17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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Emmy Noether's Wonderful Theorem 1200
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究-上海科技大学 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 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 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 6412084
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8231229
关于积分的说明 17469530
捐赠科研通 5464891
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2887479
邀请新用户注册赠送积分活动 1864234
关于科研通互助平台的介绍 1702915