多金属作用生物阴极电化学系统与荧光分子探针定量化电子传递过程研究

项目名称： 多金属作用生物阴极电化学系统与荧光分子探针定量化电子传递过程研究

项目编号： No.21377019

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 化学工业

项目作者： 黄丽萍

作者单位： 大连理工大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 实现生物阴极还原多种重金属离子，探讨电子传递机制，是生物电化学系统(BES)重要研究方向和迫切需要回答的问题。针对Cr(VI)、Cu(II)、Cd(II)(CCC)共存现实，结合生物阴极BES(BCBES)研究现状及荧光分子探针进展，本项目提出CCC作用的BCBES与荧光分子探针定量化电子传递过程研究。内容包括：考察CCC作用的BCBES性能，评价关键因素影响；分析电极、菌群、CCC间关系；基于电活性菌的分离与荧光分子探针的合成，探讨关键因素对探针识别性能的影响，明晰其机制；在电活性菌构建的BCBES中考察探针识别的碳源、溶解氧、pH和表面活性剂效应，定量化金属在胞内、膜表面、阴电极、溶液的分布，阐释电子传递机制。该工作的开展将提出BCBES还原CCC新方法，打开BCBES微观系统与宏观世界对话窗口，丰富和发展BCBES理论，同时拓展荧光分子探针应用领域和使用范围，具有重要理论和现实意义。

中文关键词： 生物阴极；电化学活性菌；生物电化学系统；重金属；回收与分离

英文摘要： Broad application of bioelectrochemical systems (BESs) requires low cost and high operational sustainability. Cathodes using only bacterial catalysts (BioCathodes) BESs (BCBESs) can satisfy these demands and have gained considerable attention in recent ye

英文关键词： biocathode；electrochemically active bacteria；bioelectrochemical system；heavy metal；recovery and separation