电活性微生物,是在环境中可能广泛存在的一类功能性微生物,通常在固体表面形成生物膜。电活性生物膜能够与导体材料发生电子传递现象,这种现象在新型微生物能源、微生物防腐蚀、微生物修复等领域具有重要的应用价值。本项目从海洋钢铁锈层、海洋沉积物和海洋不锈钢生物膜等环境筛选得到了电活性微生物,并应用循环伏安技术、电化学阻抗谱技术、微生物燃料电池技术等研究建立了电活性生物膜的筛选和电活性评价技术,深入研究了其电活性特征。研究发现硫酸盐还原细菌(Desulfovibrio caledoniensis)具有从电极获得电子和产生氢气的能力,在微生物产氢中具有潜在用途;发现海洋沉积物中的石墨电极生物膜具有将电子传递给电极的能力,并建立和研究了海洋沉积物-海水双生物膜微生物燃料电池;创新性发现海洋好氧生物膜是一种电活性生物膜,具有将电子传递给电极的能力,发现海洋好氧生物膜对不锈钢具有腐蚀抑制作用。本项目的研究结果对深入认识电活性微生物生态具有重要意义,对微生物膜防腐蚀、生物能源特别是微生物燃料电池和微生物产氢的应用研究具有重要的理论指导和应用价值。
英文主题词electroactive biofilm; electron transfer measure technologies; microbial anticorrosion; microbial fuel cells; microbial hrdrogen production