中文摘要：

微生物胞外电子直接还原矿物结构中Fe(Ⅲ)是自然界矿物与微生物交互作用的重要表现形式之一。本项目拟以希瓦氏菌MR-1与针铁矿为研究对象，围绕MR-1还原针铁矿过程中胞外电子的电化学特性及其调控针铁矿结构中Fe(Ⅲ)还原作用的动力学机制这一关键科学问题，采用微生物学、矿物学与电化学研究方法，创新性结合微纳加工技术搭建微电极实验体系，开展多种生长状态下细菌传递胞外电子还原转化针铁矿的原位实验研究。旨在细胞水平上揭示MR-1与针铁矿间传递胞外电子的电化学特性，在微纳尺度上辨识电子还原作用下矿物微结构与铁元素赋存状态的转化过程，在原位层次上查明胞外电子传递动力学及对针铁矿还原转化作用的影响因素，提出不同电化学特性胞外电子调控针铁矿中Fe(Ⅲ)还原转化的动力学机制，建立细胞传出电子-胞外电子转移-针铁矿还原转化过程间的动态响应关系，为揭示微生物胞外电子还原Fe(Ⅲ)矿物的动力学机制提供新的研究方法。