In-situ modification of nickel electrode by coupling the microbial corrosion and microbial reduction using Shewanella oneidensis for enhanced electrocatalysis

舍瓦内拉 电催化剂 腐蚀 原位 希瓦氏菌属 电极 化学 微生物燃料电池 还原(数学) 联轴节(管道) 材料科学 冶金 电化学 细菌 生物 阳极 物理化学 有机化学 遗传学 数学 几何学
作者
Jun-Lin Li,Jianli Mi,Zhuo-Lin Qing,Hao Hu,Jia Si-yuan,Junying Liu,Yang‐Chun Yong
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:495: 153176-153176
标识
DOI:10.1016/j.cej.2024.153176
摘要

Shewanella oneidensis is a facultative anaerobe with the ability to use different terminal electron donors and acceptors. Therefore, S. oneidensis can be used either as an oxidizing agent for microbial corrosion of metals or as a reducing agent for microbial synthesis of metal nanoparticles depending on the metal type. Herein, we have shown that S. oneidensis MR-1 can be used for both microbial corrosion of nickel foam (NF) and microbial synthesis of Ni nanoparticles under environmentally benign conditions. It is found that S. oneidensis MR-1 can accelerate the corrosion process to form metal hydroxides on the surface of NF in the presence of Fe3+, and the obtained electrode shows improved electrocatalytic activity toward oxygen evolution reaction with an overpotential of 0.265 V to achieve a current density of 10 mA cm−2. However, the corrosion process of NF by S. oneidensis MR-1 is severely inhibited in the presence of Fe2+. In addition, aside from the corrosion process of NF, we have for the first time shown that Ni nanoparticles can be synthesized by the reduction of Ni2+ ions using S. oneidensis MR-1. The results show that the microbial energy metabolism of S. oneidensis MR-1 facilitates the electron transfer from electron-donating NF to the electron-accepting metal ions (Fe3+, Ni2+) across the microbes, coupling the corrosion process (Ni → Ni2+) and metal ions reductions (Fe3+ → Fe2+, Ni2+ → Ni), which demonstrates great potential for in-situ modification of electrode with microorganism and provides new avenue for electrode fabrication.

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
zwj28完成签到,获得积分10
1秒前
顺利毕业完成签到 ,获得积分10
1秒前
1秒前
Wang关注了科研通微信公众号
3秒前
6秒前
魁梧的凌瑶完成签到,获得积分10
7秒前
清澈完成签到,获得积分10
7秒前
HEROER发布了新的文献求助10
7秒前
英姑应助顺利的囧采纳,获得10
9秒前
深情安青应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
wy.he应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
10秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
wy.he应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
wy.he应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
Ky_Mac应助科研通管家采纳,获得30
11秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
Ky_Mac应助科研通管家采纳,获得30
11秒前
Twonej应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
英姑应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
chen应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
完美世界应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
Twonej应助科研通管家采纳,获得30
11秒前
郑浚杳发布了新的文献求助10
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
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Human Embryology and Developmental Biology 7th Edition 2000
The Developing Human: Clinically Oriented Embryology 12th Edition 2000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5742035
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5405283
关于积分的说明 15343770
捐赠科研通 4883510
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625039
邀请新用户注册赠送积分活动 1573909
关于科研通互助平台的介绍 1530861