植物内生产电菌资源开发及产电性能研究

发布时间：2023-10-29 16:34

　　微生物燃料电池(MFC)作为污染处理和能源供应的热门技术被广泛研究。其中产电微生物资源分布是当前研究的热点之一。目前,大多数产电微生物都是从各类污水、水底沉积物和土壤等环境中分离获得,但仍有大量产电微生物资源还未被开发,如植物内生菌资源。更多样的资源将为产电微生物产电机理和应用研究带来更多的发现。文章从产电微生物资源的发掘出发,针对丰富的植物内生菌资源,利用WO₃纳米探针从多种植物组织中初步分离筛选产电内生菌,并将菌株和植物组织接种MFC,通过采集电压曲线、功率密度曲线、循环伏安曲线和阳极电极膜扫描电镜照片分析了其电化学性能。同时对植物组织接种的MFC阳极微生物群落进行了高通量分析。并对其中优良产电菌株在甲基橙降解和Cu²⁺吸附中的应用进行了初步探索。研究证明了植物内生菌作为产电微生物资源库的可行性,发现了其在环境保护中的应用潜力。主要研究结果如下:1.实验利用WO₃纳米探针高通量检测了红薯、当归、土豆、山药、莲藕和胡萝卜内生细菌及真菌的产电性,从当归和红薯的块根中分离出了17株产电微生物,其中的6株经鉴定,D1为Bac...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 文献综述
    1.1 课题背景
    1.2 产电微生物胞外电子传递机理研究进展
        1.2.1 直接电子传递
        1.2.2 间接电子传递
    1.3 产电微生物种类和分布研究进展
        1.3.1 产电微生物分离方法
        1.3.2 产电微生物分布环境
        1.3.3 产电微生物种类
    1.4 MFC阳极微生物群落研究进展
    1.5 产电微生物在污水处理中的应用研究进展
        1.5.1 偶氮染料污水处理
        1.5.2 重金属废水处理
        1.5.3 有毒废水处理
    1.6 论文研究目的意义、技术路线与内容
        1.6.1 研究目的及意义
        1.6.2 技术路线
        1.6.3 研究内容
2 材料与方法
    2.1 材料
        2.1.1 主要试剂
        2.1.2 主要仪器
        2.1.3 主要培养基
        2.1.4 分析软件
    2.2 植物内生菌的分离
        2.2.1 样品采集与处理
        2.2.2 样品内生菌分离
    2.3 植物内生产电菌的筛选与鉴定
        2.3.1 WO₃纳米簇探针合成
        2.3.2 植物内生产电菌的筛选
        2.3.3 植物内生菌鉴定
    2.4 植物内生产电菌产电能力分析及电化学表征
        2.4.1 MFC搭建与运行
        2.4.2 电压曲线采集
        2.4.3 循环伏安曲线
        2.4.4 极化曲线与功率密度曲线
        2.4.5 扫描电镜检测
    2.5 植物组织接种MFC阳极微生物群落结构分析
    2.6 植物内生产电菌H₃应用研究
        2.6.1 偶氮染料降解
        2.6.2 重金属吸附
3 结果
    3.1 纯培养植物内生产电菌分离鉴定
        3.1.1 植物内生产电菌的分离
        3.1.2 植物内生产电菌的鉴定
    3.2 植物组织接种的MFC阳极细菌群落结构
        3.2.1 阳极细菌群落OTU
        3.2.2 阳极细菌群落丰富度和多样性
        3.2.3 阳极细菌群落组成
    3.3 植物内生产电菌电化学性能
        3.3.1 植物内生产电菌电压曲线
        3.3.2 植物内生产电菌极化曲线
        3.3.3 植物内生产电菌循环伏安曲线
        3.3.4 阳极电极扫描电镜观察分析
    3.4 H₃偶氮染料降解
        3.4.1 植物内生产电菌甲基橙降解研究
        3.4.2 H₃生物学特性
        3.4.3 外界环境对H₃甲基橙降解的影响
        3.4.4 外界环境对H₃Cu²⁺吸附的影响
4 讨论
    4.1 红薯、当归内生产电菌种属分布
    4.2 红薯、当归组织接种MFC阳极细菌群落结构
    4.3 红薯、当归内生产电菌电化学活性
    4.4 植物内生产电菌H₃在甲基橙降解中的应用
    4.5 植物内生产电菌H₃在Cu²⁺吸附中的应用
5 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 展望
参考文献
致谢
附录
个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果



本文编号：3858450