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Nanomaterials Facilitating Microbial Extracellular Electron Transfer at Interfaces

材料科学 纳米材料 电子转移 纳米技术 阳极 阴极 微生物燃料电池 电化学 生化工程 电极 化学 工程类 物理化学 有机化学
作者
Ruiwen Wang,Huidong Li,Jinzhi Sun,Lu Zhang,Jia Jiao,Qingqing Wang,Shaoqin Liu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:33 (6) 被引量:93
标识
DOI:10.1002/adma.202004051
摘要

Abstract Electrochemically active bacteria can transport their metabolically generated electrons to anodes, or accept electrons from cathodes to synthesize high‐value chemicals and fuels, via a process known as extracellular electron transfer (EET). Harnessing of this microbial EET process has led to the development of microbial bio‐electrochemical systems (BESs), which can achieve the interconversion of electrical and chemical energy and enable electricity generation, hydrogen production, electrosynthesis, wastewater treatment, desalination, water and soil remediation, and sensing. Here, the focus is on the current understanding of the microbial EET process occurring at both the bacteria–electrode interface and the biotic interface, as well as some attempts to improve the EET by using various nanomaterials. The behavior of nanomaterials in different EET routes and their influence on the performance of BESs are described. The inherent mechanisms will guide rational design of EET‐related materials and lead to a better understanding of EET mechanisms.
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