Name: Elektrochemicznie i bioelektrochemicznie indukowany odzysk amonu (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-01-22T15:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 50 s
Description: Poznaj metody elektrochemicznego i bioelektrochemicznego odzysku amonu ze strumieni bogatych w azot. Techniki te wykorzystują membrany jonowymienne do selektywnego transportu jonów amonowych.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ta praca była wspierana przez grant BOF dla SG z Uniwersytetu w Gandawie. AL jest wspierany przez Rutgers University NSF Fuels-IGERT. SA jest wspierany przez projekt "ProEthanol 2G" w ramach Programu Ramowego Unii Europejskiej 7. SA i KR są wspierane przez Multidyscyplinarne Partnerstwo Badawcze (MRP) Uniwersytetu w Gandawie – Biotechnologia dla zrównoważonej gospodarki (01 MRA 510W). JD jest wspierany przez grant IOF Advanced (F2012/IOF-Advanced/094). KR jest wspierany przez ERC Starter Grant "Electrotalk". Autorzy dziękują Timowi Lacoere'owi za zaprojektowanie figury artystycznej TOC, Robinowi Declerckowi za zbudowanie kolumn paskowych i absorpcyjnych oraz Kun Guo za dostarczenie źródła inokulum.

<ol><li>Verstraete, W., Van de Caveye, P., Diamantis, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Maximum+use+of+resources+present+in+domestic+%22used+water%22%5BTitle%5D)+AND+%22Bioresource+Technology%22%5BJournal%5D)">Maximum use of resources present in domestic "used water".</a> Bioresource Technology. 100 (23), 5537-5545 (2009).</li>
<li>Lei, X., Sugiura, N., Feng, C., Maekawa, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pretreatment+of+anaerobic+digestion+effluent+with+ammonia+stripping+and+biogas+purification%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Hazardous+Materials%22%5BJournal%5D)">Pretreatment of anaerobic digestion effluent with ammonia stripping and biogas purification.</a> Journal of Hazardous Materials. 145 (3), 391-397 (2007).</li>
<li>Siegrist, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nitrogen+removal+from+digester+supernatant-comparison+of+chemical+and+biological+methods%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Science+and+Technology%22%5BJournal%5D)">Nitrogen removal from digester supernatant-comparison of chemical and biological methods.</a> Water Science and Technology. 34 (1), 399-406 (1996).</li>
<li>Desloover, J., Abate Woldeyohannis, A., Verstraete, W., Boon, N., Rabaey, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrochemical+Resource+Recovery+from+Digestate+to+Prevent+Ammonia+Toxicity+during+Anaerobic+Digestion%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Electrochemical Resource Recovery from Digestate to Prevent Ammonia Toxicity during Anaerobic Digestion.</a> Environmental Science & Technology. 46 (21), 12209-12216 (2012).</li>
<li>Kim, J. R., Zuo, Y., Regan, J. M., Logan, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Analysis+of+ammonia+loss+mechanisms+in+microbial+fuel+cells+treating+animal+wastewater%5BTitle%5D)+AND+%22Biotechnology+and+Bioengineering%22%5BJournal%5D)">Analysis of ammonia loss mechanisms in microbial fuel cells treating animal wastewater.</a> Biotechnology and Bioengineering. 99 (5), 1120-1127 (2008).</li>
<li>Emerson, K., Russo, R. C., Lund, R. E., Thurston, R. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Aqueous+ammonia+equilibrium+calculations%3A+effect+of+pH+and+temperature%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Fisheries+Board+of+Canada%22%5BJournal%5D)">Aqueous ammonia equilibrium calculations: effect of pH and temperature.</a> Journal of the Fisheries Board of Canada. 32 (12), 2379-2383 (1975).</li>
<li>Kuntke, P., Sleutels, T. H. J. A., Saakes, M., Buisman, C. J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrogen+production+and+ammonium+recovery+from+urine+by+a+Microbial+Electrolysis+Cell%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Hydrogen+Energy%22%5BJournal%5D)">Hydrogen production and ammonium recovery from urine by a Microbial Electrolysis Cell.</a> International Journal of Hydrogen Energy. 39 (10), 4771-4778 (2014).</li>
<li>Guo, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surfactant+treatment+of+carbon+felt+enhances+anodic+microbial+electrocatalysis+in+bioelectrochemical+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Electrochemistry+Communications%22%5BJournal%5D)">Surfactant treatment of carbon felt enhances anodic microbial electrocatalysis in bioelectrochemical systems.</a> Electrochemistry Communications. 39, 1-4 (2014).</li>
<li>Guo, K., Chen, X., Freguia, S., Donose, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spontaneous+modification+of+carbon+surface+with+neutral+red+from+its+diazonium+salts+for+bioelectrochemical+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Biosensors+and+Bioelectronics%22%5BJournal%5D)">Spontaneous modification of carbon surface with neutral red from its diazonium salts for bioelectrochemical systems.</a> Biosensors and Bioelectronics. 47, 184-189 (2013).</li>
<li><a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22Standard+Methods+For+The+Examination+Of+Water+And+Wastewater%22">Standard Methods For The Examination Of Water And Wastewater</a>. Rice, E. W., Greenberg, A. E., Clesceri, L. S., Eaton, A. D. , American Public Health Association. (1992).</li>
<li>Andersen, S. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrolytic+Membrane+Extraction+Enables+Production+of+Fine+Chemicals+from+Biorefinery+Sidestreams%5BTitle%5D)+AND+%22Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Electrolytic Membrane Extraction Enables Production of Fine Chemicals from Biorefinery Sidestreams.</a> Environmental Science & Technology. 48 (12), 7135-7142 (2014).</li>
<li>Harnisch, F., Rabaey, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Diversity+of+Techniques+to+Study+Electrochemically+Active+Biofilms+Highlights+the+Need+for+Standardization%5BTitle%5D)+AND+%22Chemsuschem%22%5BJournal%5D)">The Diversity of Techniques to Study Electrochemically Active Biofilms Highlights the Need for Standardization.</a> Chemsuschem. 5 (6), 1027-1038 (2012).</li>
<li>Clauwaert, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Minimizing+losses+in+bio-electrochemical+systems%3A+the+road+to+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Microbiology+and+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">Minimizing losses in bio-electrochemical systems: the road to applications.</a> Applied Microbiology and Biotechnology. 79 (6), 901-913 (2008).</li>
<li>Atkins, P., De Paula, J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aAtkins%2C+P+%22Elements+of+Physical+Chemistry%22">Elements of Physical Chemistry</a>. , Oxford University Press. Oxford, UK. (2012).</li>
<li>Aelterman, P., Freguia, S., Keller, J., Verstraete, W., Rabaey, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+anode+potential+regulates+bacterial+activity+in+microbial+fuel+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Microbiology+and+Biotechnology%22%5BJournal%5D)">The anode potential regulates bacterial activity in microbial fuel cells.</a> Applied Microbiology and Biotechnology. 78 (3), 409-418 (2008).</li>
<li>Kuntke, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ammonium+recovery+and+energy+production+from+urine+by+a+microbial+fuel+cell%5BTitle%5D)+AND+%22Water+Research%22%5BJournal%5D)">Ammonium recovery and energy production from urine by a microbial fuel cell.</a> Water Research. 46 (8), 2627-2636 (2012).</li>
<li>Liu, H., Cheng, S., Logan, B. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Power+Generation+in+Fed-Batch+Microbial+Fuel+Cells+as+a+Function+of+Ionic+Strength%5BTitle%5D)+AND+%22Temperature%2C+and+Reactor+Configuration.+Environmental+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Power Generation in Fed-Batch Microbial Fuel Cells as a Function of Ionic Strength.</a> Temperature, and Reactor Configuration. Environmental Science & Technology. 39 (14), 5488-5493 (2005).</li>
<li>Gimkiewicz, C., Harnisch, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Waste+Water+Derived+Electroactive+Microbial+Biofilms%3A+Growth%2C+Maintenance%2C+and+Basic+Characterization%5BTitle%5D)+AND+%22JoVE%22%5BJournal%5D)">Waste Water Derived Electroactive Microbial Biofilms: Growth, Maintenance, and Basic Characterization.</a> JoVE. (82), e50800(2013).</li>
<li>Ping, Q., Cohen, B., Dosoretz, C., He, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Long-term+investigation+of+fouling+of+cation+and+anion+exchange+membranes+in+microbial+desalination+cells%5BTitle%5D)+AND+%22Desalination%22%5BJournal%5D)">Long-term investigation of fouling of cation and anion exchange membranes in microbial desalination cells.</a> Desalination. 325, 48-55 (2013).</li>
<li>Guerin, T., Mondido, M., McClenn, B., Peasley, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Application+of+resazurin+for+estimating+abundance+of+contaminant-degrading+micro-organisms%5BTitle%5D)+AND+%22Letters+in+Applied+Microbiology%22%5BJournal%5D)">Application of resazurin for estimating abundance of contaminant-degrading micro-organisms.</a> Letters in Applied Microbiology. 32 (5), 340-345 (2001).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Niniejszy manuskrypt dostarcza narzędzi niezbędnych do stworzenia bioelektrochemicznego i elektrochemicznego ogniwa do odzyskiwania amonu. Obliczenia przedstawione w sekcji wyników dostarczają parametrów do oceny wydajności systemu. Systemy biologiczne i elektrochemiczne są podobne pod względem konfiguracji i funkcji. Główną różnicą między tymi dwoma systemami jest wybór stałego prądu dla ogniwa elektrochemicznego w porównaniu ze stałym potencjałem anodowym dla układu bioelektrochemicznego. Stały prąd dla układu abiotycz...

Odzyskiwanie cennych produktów ze ścieków zyskuje na znaczeniu, ponieważ cenne zasoby stają się rzadkie, a oczyszczanie bez odzysku stanowi tylko koszt. Ścieki zawierają zarówno energię, jak i składniki odżywcze, które można odzyskać, a odzyskiwanie składników odżywczych może pomóc w zamknięciu pętli produkcyjnej1. Odzyskiwanie energii poprzez fermentację beztlenową jest dobrze znanym procesem, podczas gdy odzyskiwanie składników odżywczych jest mniej powszechne. Odzyskiwanie składników odżywczych ze strumieni odpadów płynnych, takich jak mocz i obornik, zostało szeroko zbadane, np. poprzez produkcję struwitu i bezpośrednie usuwanie amoniaku2,3. Jednak wadą tych procesów jest potrzeba dodawania chemicznego4. W tym miejscu przedstawiamy technikę odzyskiwania kationowych składników pokarmowych ze strumieni odpadów, w tym zarówno potasu, jak i amonu. Kationowa forma tych składników odżywczych umożliwia odzysk za pomocą membrany jonoselektywnej w układzie elektrochemicznym. W tym przypadku układ elektrochemiczny składa się z komory anodowej (w której zachodzi utlenianie), komory katodowej (w której zachodzi redukcja) i membrany jonoselektywnej do oddzielania przedziałów. Napięcie jest przyłożone do ogniwa w celu wytworzenia przepływu prądu z anody do katody. Napięcie to może być generowane przez zewnętrzne źródło zasilania w celu napędzania reakcji utleniania i redukcji wody. Alternatywnie, anodowe utlenianie, np. substancji organicznych, może być katalizowane przez bakterie elektroaktywne, wymagające mniejszej mocy. Aby zamknąć obwód i utrzymać równowagę ładunku, naładowany gatunek musi migrować między elektrodami dla każdego wygenerowanego elektronu. Transport amonu z komory anodowej do komory katodowej przez membranę kationowymienną (CEM) może zatem kompensować strumień elektronów 4,5.
Przedstawiona tutaj technika nie tylko usuwa amon ze strumieni odpadów, ale także umożliwia jego odzysk. Całkowity azot amonowy (TAN) występuje w równowadze zarówno amonu (NH4+), jak i amoniaku (NH3) i jest zależny od pH i temperatury6. NH4+ jest obficie dostępny ze względu na wysokie stężenie TAN i prawie neutralne pH w komorze anodowej, a zatem ten dodatnio naładowany materiał może być kierowany przez prąd przez CEM do komory katody. Prąd napędza redukcję wody na katodzie, co prowadzi do produkcji jonów wodorotlenkowych i wodoru gazowego. Równowaga TAN przesuwa się do prawie 100% NH3 ze względu na wysokie pH w komorze katodowej (> 10,0). NH3 jest gazem, który może być łatwo przenoszony poprzez cyrkulację powietrza z jednostki strippingowej do kolumny absorpcyjnej, gdzie jest uwięziony i zagęszczony w roztworze kwasu.
Ta technologia ma potencjał do zmniejszenia toksyczności amonu podczas beztlenowej fermentacji strumieni bogatych w N, takich jak obornik, zwiększając w ten sposób odzysk energii z tych strumieni odpadów, jednocześnie odzyskując składniki odżywcze4. Elektrochemiczna i bioelektrochemiczna ekstrakcja amonu może być również stosowana jako technika odzyskiwania składników odżywczych w strumieniach odpadów o wysokiej zawartości tan, takich jak mocz, co pozwala uniknąć kosztów usuwania składników odżywczych w oczyszczalni ścieków7.
Przedstawiony tutaj protokół może służyć jako podstawa dla wielu różnych eksperymentów elektrochemicznych i bioelektrochemicznych, ponieważ używamy reaktora modułowego. Można łączyć różne typy elektrod, membrany i grubości ram, jak wyjaśniono w poniższym protokole. Głównym celem protokołu jest zapewnienie środków do porównania elektrochemicznego odzysku amonu i bioelektrochemicznego odzysku amonu przy użyciu ogniwa elektrolitycznego. Systemy są oceniane pod kątem wydajności ekstrakcji, poboru mocy i odtwarzalności.

<table><tbody><tr><td>Filc węglowy o grubości 3,18 mm</td><td>Alfa Aesar</td><td>ALFA43199</td><td>Używany jako bioanoda, 110&nbsp; mm x 110&nbsp; mm</td></tr><tr><td>Elektroda Ti pokryta Ir MMO&nbsp;</td><td>Magneto Special Anode (Holandia)</td><td></td><td>Używane jako stabilna anoda do badań elektrochemicznych</td></tr><tr><td>Siatka ze stali nierdzewnej</td><td>Solana (Belgia)</td><td>RVS 554/64: materiał AISI 316L, szerokość oczek: 564 mikron, grubość drutu: 140 mikron, liczba oczek: 36,6</td><td>Używana jako katoda, 110&nbsp; mm x 110&nbsp; mm</td></tr><tr><td>Płyta ze stali nierdzewnej</td><td>Solana (Belgia)</td><td>inox 304 arkusz, grubość: 0,5 mm</td><td>Używany jako odbierak prądu dla bioanody</td></tr><tr><td>Ag/AgCl Elektroda referencyjna</td><td>Bio-Logic (Francja)</td><td>A-012167 RE-1B</td><td></td></tr><tr><td>Potencjostat (VSP Multipotencjostat)&nbsp;</td><td>Bio-Logic (Francja)</td><td></td><td></td></tr><tr><td>EC Lab</td><td>Bio-Logic (Francja)</td><td></td><td>oprogramowanie do wykonywania pomiarów elektrochemicznych</td></tr><tr><td>Membrany membranowe kationowymienne</td><td>International (USA)</td><td>Ultrex CMI-7000</td><td>Wstępnie obrobione zgodnie z instrukcjami producenta</td></tr><tr><td>Siatka promotora turbulencji</td><td>ElectroCell Europe A/S (Tarm, Dania)</td><td>EPC20432-PP-2</td><td>materiał dystansowy, 110 mm x 110 mm</td></tr><tr><td>Złącza</td><td>Serto</td><td>1,281,161,120</td><td>Możliwe inne rozmiary, w zależności od typu rurki i rozmiaru otworów w ramkach</td></tr><tr><td>Taśma i kolumna</td><td></td><td></td> absorpcyjna <td>Własny projekt</td></tr><tr><td>Rurki</td><td>Masterflex</td><td>HV-06404-16</td><td></td></tr><tr><td>Worek gazowy</td><td>Keika Ventures Torba gazowa</td><td></td><td>Kynar z zaworem Roberts</td></tr><tr><td>Rashig Rings</td><td>Glasatelier Saillart ( Belgia)</td> <td>Pierścienie Raschiga 4 x 4 mm</td><td>Umieść wewnątrz paska i kolumny absorpcyjnej, aby poprawić kontakt powietrza z cieczą. Dostępne u wielu dostawców</td></tr><tr><td>Arkusz</td><td></td><td></td> gumowy <td>Przycięty tak, aby pasował do ram z pleksiglasu</td></tr><tr><td>Ramy reaktorów z pleksiglasu</td><td>Vlaeminck, Beernem</td><td></td><td>Własny projekt, patrz zakładka "ramy reaktora" w tym pliku</td></tr></tbody></table>

elektrochemicznie i bioelektrochemicznie indukowany odzysk amonu

Electrochemically and Bioelectrochemically Induced Ammonium Recovery

Strumienie takie jak mocz i obornik mogą zawierać wysoki poziom amonu, który może być odzyskany do ponownego wykorzystania w rolnictwie lub chemii. Ekstrakcję amonu ze strumienia bogatego w amoniak demonstruje się przy użyciu układu elektrochemicznego i bioelektrochemicznego. Oba systemy są sterowane przez potencjostat w celu ustalenia prądu (dla ogniwa elektrochemicznego) lub ustalenia potencjału elektrody roboczej (dla ogniwa bioelektrochemicznego). W ogniwie bioelektrochemicznym bakterie elektroaktywne katalizują reakcję anodową, podczas gdy w ogniwie elektrochemicznym potencjostat przykłada wyższe napięcie do wytworzenia prądu. Obecne i wynikające z niego przywrócenie równowagi ładunku w ogniwie umożliwia transport kationów, takich jak amon, przez błonę kationowymienną z anolitu do katolitu. Wysokie pH katolitu prowadzi do powstawania amoniaku, który może zostać usunięty z pożywki i wychwycony w roztworze kwasu, umożliwiając w ten sposób odzyskanie cennego składnika odżywczego. Przepływ amonu przez membranę jest charakteryzowany przy różnych stężeniach i prądach amonu anolitu zarówno dla systemów reaktorów abiotycznych, jak i biotycznych. Oba systemy porównano w oparciu o prąd i skuteczność usuwania amonu, a także ilość energii potrzebnej do napędzania transferu amonu przez membranę kationowymienną. Na koniec przeprowadzana jest analiza porównawcza uwzględniająca kluczowe aspekty, takie jak niezawodność, koszt elektrody i szybkość.
Ten artykuł wideo i protokół dostarczają niezbędnych informacji do przeprowadzenia elektrochemicznych i bioelektrochemicznych eksperymentów z odzyskiwaniem amoniaku. Wyjaśniono konfigurację reaktora w obu przypadkach, a także działanie reaktora. Omawiamy analizę danych zarówno dla typów reaktorów, jak i zalety i wady systemów bioelektrochemicznych i elektrochemicznych.

Wyniki chronoamperometrii z bioreaktora
Wyniki chronoamperometrii, obliczone zgodnie z równaniem 1, przedstawiają typowy wykres dla reaktora przepływowego (Rycina 4). Na początku eksperymentu anoda i katoda pracowały w trybie recyrkulacji. Pozwoliło to na rozwinięcie się biofilmu i rozpoczęcie generowania prądu. Po 5 dniach pracy gęstość prądu osiągnęła maksimum, po czym nastąpił spadek produkcji prądu. Świadczy to o braku źródła węgla/elektronów ( np.</em...

Pokazujemy ekstrakcję amoniaku ze strumienia bogatego w amoniak za pomocą systemu elektrochemicznego i bioelektrochemicznego. Omówiono konfigurację reaktora, jego działanie i analizę danych.

Elektrochemicznie i bioelektrochemicznie indukowany odzysk amonu

Streams such as urine and manure can contain high levels of ammonium, which could be recovered for reuse in agriculture or chemistry. The extraction of ...

Ogólnym celem poniższego eksperymentu jest zbadanie odzyskiwania składników odżywczych ze strumieni bogatych w azot przy użyciu podejścia elektrochemicznego lub bioelektrochemicznego. Pierwsze podejście osiąga się poprzez przepuszczenie strumienia przez układ elektrochemiczny, który po utlenieniu wody wytwarza siłę napędową, którą można wykorzystać do strumieniowania ładunku amonowego od strony anody przez membranę jonowymienną do strony katody. W drugim etapie wysokie pH po stronie katody powoduje konwersję amonu do lotnego amoniaku.Wysoki poziom selektywności membrany jonowymiennej umożliwia wytworzenie strumienia czystego wodoru amoniaku. Następnie kato jest przepuszczane przez kolumnę strippingową i absorpcyjną w celu uwięzienia amoniaku w środowisku kwaśnym. Ekstrakcja elektrochemiczna może być również napędzana przez procesy bioelektrochemiczne, w których wytworzenie biofilmu na anodzie umożliwia konwersję substancji organicznych obecnych w strumieniu odpadów w dwutlenek węgla, protony i elektrony.To z kolei spowoduje przepływ amonu z anody do katody. Wyniki pokazują, że obie metody mogą odzyskiwać składniki odżywcze ze strumieni bogatych w azot, takich jak mocz. Konwencjonal

electrochemically-and-bioelectrochemically-induced-ammonium-recovery

Research

JoVE Journal

Chemistry

Chemia

Regeneracja amonu metodami elektrochemicznymi i bioelektrochemicznymi

Źródło: Okamoto, A. i inni. Samostojąca elektrochemiczna konfiguracja wzbogacająca bakterie oddychające anodem na miejscu. J. Vis. Exp. (2018)Ten film demonstruje zastosowanie elektrochemicznego systemu na miejscu do wzbogacania bakterii oddychających anodą (ARB) z naturalnych rezerwuarów. Gradient redoks ustanawia się, umieszczając anodę w głębokiej wodzie wolnej od tlenu, a katodę w bogatej w tlen wodzie powierzchniowej. ARB tworzą biofilmy i przekazują elektrony do anody, która płynie do...

Wzbogacenie bakterii oddychających anodami za pomocą systemu elektrochemicznego na miejscu

Pokazano chronoamperometryczny wzrost anodowych elektroaktywnych biofilmów mikrobiologicznych w reaktorze z zasilaniem przy użyciu układu trzech elektrod, kontrolowanego przez potencjostat. Zewnątrzkomórkowy transfer elektronów charakteryzuje się za pomocą woltamperometrii cyklicznej w obecności donora elektronów i pod nieobecność donora elektronów. Pokazano analizę danych fundamentalnych.

Elektroaktywne biofilmy mikrobiologiczne pochodzące ze ścieków: wzrost, utrzymanie i podstawowa charakterystyka

Tutaj opisane są procedury chemicznego osadzania perfluoroalkanów metodą plazmy na mikroporowatych materiałach, takich jak struktury metaloorganiczne, w celu zwiększenia ich stabilności i hydrofobowości. Ponadto szczegółowo opisano przełomowe badania miligramowych ilości próbek.

Otrzymywanie hydrofobowych struktur metaloorganicznych poprzez chemiczne osadzanie perfluoroalkanów z fazy gazowej wspomagane plazmą w celu usunięcia amoniaku

Przedstawiono protokół pomiaru przewodnictwa elektrycznego żywych biofilmów mikrobiologicznych w fizjologicznie istotnych warunkach.

Charakterystyka transportu elektronów przez żywe biofilmy

Amoniak może być syntetyzowany pod niskim ciśnieniem przy użyciu konwencjonalnego katalizatora i selektywnego absorbentu amoniaku.

Synteza amoniaku pod niskim ciśnieniem

Tutaj prezentujemy protokół eksperymentów elektrochemicznych na całych komórkach, aby zbadać wpływ transportu protonów na szybkość pozakomórkowego transportu elektronów przez kompleks cytochromów błony zewnętrznej w Shewanella oneidensis MR-1.

Elektrochemiczne wykrywanie wpływu kinetycznego izotopu deuteru na zewnątrzkomórkowy transport elektronów w Shewanella oneidensis MR-1

Techniki wzbogacania mikroorganizmów na miejscu lub hodowli in situ mogą ułatwić izolację trudnych do hodowli taksonów mikroorganizmów, zwłaszcza z ekstremalnych środowisk o niskiej biomasie lub geochemicznie. W tym miejscu opisujemy układ elektrochemiczny bez użycia zewnętrznego źródła zasilania w celu wzbogacenia szczepów drobnoustrojów, które są zdolne do zewnątrzkomórkowego transportu elektronów (EET).

Wolnostojący zestaw elektrochemiczny do wzbogacania bakterii oddychających anodą na miejscu

Szczegółowo przedstawiono szereg metod do określania potencjalnego wskaźnika DNRA na podstawie 14analiz NH4+/15NH4+. NH4+ jest przekształcany wN2Ow kilku etapach i analizowany za pomocą kwadrupolowej chromatografii gazowej ze spektrometrią mas.

Pomiar potencjalnych szybkości dysymilacyjnej redukcji azotanów do amonu na podstawie 14analiz NH4+/15NH4+ poprzez sekwencyjną konwersję doN2O

Pokazujemy wykonanie urządzenia do odwróconej elektrodializy przy użyciu membrany kationowymiennej (CEM) i membrany anionowymiennej (AEM) do wytwarzania energii.

Membrany jonowymienne do produkcji urządzenia do odwróconej elektrodializy

Struktura roztworu NMR peptydu modelowego metalochaperonu z Cu (I) została określona, a szczegółowy protokół od przygotowania próbki i zbierania danych 1D i 2D do struktury trójwymiarowej jest opisany.

Oznaczanie struktury i koordynacji kompleksów peptyd-metal metodą 1D i 2D 1H NMR

Poznaj metody elektrochemicznego i bioelektrochemicznego odzysku amonu ze strumieni bogatych w azot. Techniki te wykorzystują membrany jonowymienne do selektywnego transportu jonów amonowych.

Elektrochemicznie i bioelektrochemicznie indukowany odzysk amonu

Przeglądaj więcej filmów