清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Electron Hopping Enables Rapid Electron Transfer between Quinone-/Hydroquinone-Containing Organic Molecules in Microbial Iron(III) Mineral Reduction

对苯二酚 化学 电子转移 扩散 氧化还原 反应速率常数 电子供体 光化学 电子传输链 分析化学(期刊) 分子 无机化学 动力学 有机化学 催化作用 生物化学 物理 量子力学 热力学
作者
Yuge Bai,Tianran Sun,Largus T. Angenent,Stefan B. Haderlein,Andreas Kappler
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:54 (17): 10646-10653 被引量:70
标识
DOI:10.1021/acs.est.0c02521
摘要

The mechanism of long-distance electron transfer via redox-active particulate natural organic matter (NOM) is still unclear, especially considering its aggregated nature and the resulting low diffusivity of its quinone- and hydroquinone-containing molecules. Here we conducted microbial iron(III) mineral reduction experiments in which anthraquinone-2,6-disulfonate (AQDS, a widely used analogue for quinone- and hydroquinone-containing molecules in NOM) was immobilized in agar to achieve a spatial separation between the iron-reducing bacteria and ferrihydrite mineral. Immobilizing AQDS in agar also limited its diffusion, which resembled electron-transfer behavior of quinone- and hydroquinone-containing molecules in particulate NOM. We found that, although the diffusion coefficient of the immobilized AQDS/AH2QDS was 10 times lower in agar than in water, the iron(III) mineral reduction rate (1.60 ± 0.28 mmol L-1 Fe(II) d-1) was still comparable in both media, indicating the existence of another mechanism that accelerated the electron transfer under low diffusive conditions. We found the correlation between the heterogeneous electron-transfer rate constant (10-3 cm s-1) and the diffusion coefficient (10-7 cm2 s-1) fitting well with the "diffusion-electron hopping" model, suggesting that electron transfer via the immobilized AQDS/AH2QDS couple was accomplished through a combination of diffusion and electron hopping. Electron hopping increased the diffusion concentration gradient up to 106-fold, which largely promoted the overall electron-transfer rate during microbial iron(III) mineral reduction. Our results are helpful to explain the electron-transfer mechanisms in particulate NOM.
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
HU完成签到 ,获得积分10
9秒前
zhangsenbing发布了新的文献求助10
13秒前
26秒前
zhangsenbing发布了新的文献求助10
32秒前
李健的小迷弟应助daihq3采纳,获得10
35秒前
36秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
40秒前
科研小将完成签到 ,获得积分10
40秒前
zhangsenbing发布了新的文献求助10
47秒前
Bin_Liu发布了新的文献求助10
1分钟前
zhangsenbing发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
zhangsenbing发布了新的文献求助10
1分钟前
虚心的幻梅完成签到 ,获得积分10
1分钟前
将暮雪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
zhangsenbing发布了新的文献求助10
1分钟前
哈哈哈哈哈哈完成签到 ,获得积分10
1分钟前
zhangsenbing发布了新的文献求助10
1分钟前
寒冷的月亮完成签到 ,获得积分10
1分钟前
xc完成签到,获得积分10
1分钟前
2分钟前
zhangsenbing发布了新的文献求助10
2分钟前
Bin_Liu完成签到,获得积分20
2分钟前
Edward发布了新的文献求助10
3分钟前
坚强志泽完成签到 ,获得积分10
3分钟前
爱吃草莓的玉米完成签到 ,获得积分10
3分钟前
喻初原完成签到 ,获得积分10
4分钟前
changfox完成签到,获得积分10
4分钟前
Orange应助tyui采纳,获得10
4分钟前
Cassie完成签到,获得积分10
4分钟前
西山菩提完成签到,获得积分10
5分钟前
Edward完成签到,获得积分10
5分钟前
左白易发布了新的文献求助10
5分钟前
柒柒球完成签到 ,获得积分10
5分钟前
和谐的夏岚完成签到 ,获得积分10
5分钟前
5分钟前
tyui发布了新的文献求助10
5分钟前
河鲸完成签到 ,获得积分10
6分钟前
完美世界应助tyui采纳,获得10
6分钟前
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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Various Faces of Animal Metaphor in English and Polish 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 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 6348282
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8163374
关于积分的说明 17173010
捐赠科研通 5404698
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2861785
邀请新用户注册赠送积分活动 1839609
关于科研通互助平台的介绍 1688896