Photocurrent generation by immobilized cyanobacteria via direct electron transport in photo-bioelectrochemical cells

光电流 阳极 阴极 光合作用 材料科学 功率密度 化学工程 微生物燃料电池 塑料醌 蓝藻 碳纳米管 化学 光化学 纳米技术 电极 光电子学 类囊体 叶绿体 物理 生物化学 生物 细菌 功率(物理) 物理化学 工程类 基因 遗传学 量子力学
作者
Narendran Sekar,Yogeswaran Umasankar,Ramaraja P. Ramasamy
出处
期刊:Physical Chemistry Chemical Physics [The Royal Society of Chemistry]
卷期号:16 (17): 7862-7862 被引量:157
标识
DOI:10.1039/c4cp00494a
摘要

Cyanobacteria possess unique and exciting features among photosynthetic microorganisms for energy conversion applications. This study focuses on production of direct electricity using a cyanobacterium called Nostoc sp. (NOS) as a photo-biocatalyst immobilized on carbon nanotubes on the anode of photo-bioelectrochemical cells. By illuminating with light (intensity 76 mW cm−2) the NOS immobilized on a carbon nanotube (CNT) modified electrode generated a photocurrent density of 30 mA m−2 at 0.2 V (vs. Ag/AgCl). The contribution of different photosynthetic pigments in NOS to the light capture was analyzed and chlorophyll-a was found to be the major contributor to light capture followed by phycocyanin. Further investigation using a set of inhibitors revealed that the electrons were redirected predominantly from PSII to the CNT through the plastoquinone pool and quinol oxidase. A rudimentary design photosynthetic electrochemical cell has been constructed using NOS/CNT on the anode and laccase/CNT on the cathode as catalysts. The cell generated a maximum current density of 250 mA m−2 and a peak power density of 35 mW m−2 without any mediator. By the addition of 1,4-benzoquinone as a redox mediator, the electricity generation capability was significantly enhanced with a current density of 2300 mA m−2 and a power density of 100 mW m−2. The power densities achieved in this work are the highest among ‘non-engineered’ cyanobacteria based electrochemical systems reported to date.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
wu完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
小鱼儿发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
科目三应助流萤采纳,获得10
1秒前
1秒前
勤恳万宝路完成签到,获得积分10
1秒前
蚊蚊爱读书应助季刘杰采纳,获得10
2秒前
2秒前
小木发布了新的文献求助10
2秒前
脑洞疼应助刘shuchang采纳,获得10
2秒前
科研通AI6应助薯片采纳,获得10
2秒前
爱吃火锅的胖墩度完成签到,获得积分10
2秒前
fubaizaib发布了新的文献求助10
2秒前
hao完成签到,获得积分10
2秒前
vivi发布了新的文献求助20
2秒前
背后中心发布了新的文献求助10
2秒前
噗咔咔ya发布了新的文献求助10
3秒前
Hello应助旺旺采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
土豆发布了新的文献求助10
3秒前
万能图书馆应助Yuki采纳,获得10
3秒前
ltyyy2025完成签到,获得积分20
3秒前
NO完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
怡然幻梅发布了新的文献求助10
4秒前
佳佳完成签到,获得积分10
5秒前
时尚初南发布了新的文献求助10
5秒前
希望天下0贩的0应助西米采纳,获得10
5秒前
6秒前
科研通AI6应助文艺水风采纳,获得10
6秒前
Hello应助顺其自然采纳,获得10
6秒前
cc发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
领导范儿应助yesir采纳,获得10
7秒前
Zx_1993应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
Lunjiang完成签到,获得积分10
7秒前
传奇3应助科研通管家采纳,获得10
7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 Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 921
Identifying dimensions of interest to support learning in disengaged students: the MINE project 800
Synthesis and properties of compounds of the type A (III) B2 (VI) X4 (VI), A (III) B4 (V) X7 (VI), and A3 (III) B4 (V) X9 (VI) 500
Antihistamine substances. XXII; Synthetic antispasmodics. IV. Basic ethers derived from aliphatic carbinols and α-substituted benzyl alcohols 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5429349
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4542754
关于积分的说明 14183071
捐赠科研通 4460809
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2445853
邀请新用户注册赠送积分活动 1437028
关于科研通互助平台的介绍 1414182