亚博下注网

今天是
ENGLISH
亚博下注网
亚博下注网
您当前的位置:首页  科学研究
亚博下注网教师与资环学院合作发表硫还原地杆菌生物膜的水蒸发诱导发电重要研究成果
作者:机亚博下注网 图文   发布时间 :2022-06-29    浏览次数:52

亚博下注网:

   近日,亚博下注网教师胡启昌副教授与资源与环境学院周顺桂教授团队合作在国际著名期刊《Science Advances》发表题为“Water evaporation–induced electricity with Geobacter sulfurreducens biofilms(硫还原地杆菌生物膜的水蒸发诱导发电)”的研究成果。


地球约71%的表面被水覆盖。水不仅对生命而言至关重要,而且还蕴藏着巨大的能量。然而,水中蕴藏的大部分能量都以蒸发的形式消耗,难以被直接捕获利用。而水蒸发诱导发电(WEGs)可通过蒸发过程将环境中热能转换成可使用的电能,凭借其高度自发且可持续的产电能力而受到关注。然而,传统的WEGs输出功率低、适用材料少、制造工艺复杂和成本高等问题严重制约了该技术发展。该研究以硫还原地杆菌(Geobacter sulfurreducens)生物膜为核心材料,制备简单高效的水蒸发发电机。该装置可实现持续发电,最大输出功率密度高可达685.12 μW/cm2,比目前已报道的同类器件的输出功率高约两个量级。


      该研究首次发现了硫还原地杆菌生物膜的蒸发势效应,对于高性能生物膜水伏发电技术发展具有重大的科学意义。该研究通过偏最小二乘路径模型(PLS-PM)因子分析表明,装置的输出功率密度随蒸发速率、离子化程度和电导率的增加,及孔径的减小而增大,揭示了硫还原地杆菌生物膜WEGs优异的发电性能源于生物膜的本征特性(亲水性、多孔结构、导电性等),并提出硫还原地杆菌生物膜蒸发诱导的发电机制 (图1)。该装置输出性能可通过简单的并联/串联实现线性的放大,从而应用于电容充电或点亮LED,展现出其巨大的应用潜力。

亚博下注网是该论文唯一通讯单位,亚博下注网胡启昌副教授和2021级博士生马雍基为论文共同第一作者,周顺桂教授为唯一通讯作者,该研究得到了国家杰出青年科学基金(41925028)、亚博下注网科技创新基金(CXZX2020101A)的资助。

原文链接:https://www.science.org/doi/epdf/10.1126/sciadv.abm8047

  

亚博下注网(河北)有限公司