大量富含纤维素的水生植物残体沉积于湖底, 会加速湖泊沼泽化,严重时会导致水体水质迅速恶化、生态系统受到破坏,因此有效地控制和降解沉积物中纤维素显得尤为重要。基于微生物电化学原理的沉积物微生物燃料电池(SMFC),是一种新型高效及环境友好的沉积物原位生物修复技术,但由于氧在阴极的还原反应速率慢, 而限制了该技术的应用。本项目提出利用化学气相沉积法在石墨毡上原位生长出碳纳米管,结合技术所带来的大的表面积、高的电子传导性、高的碳纳米管分散性等优点来增强阴极生物附着量和导电性,提高阴极生物催化氧还原活性。并通过微生物技术、分子生物学技术和电化学技术相结合分析石墨毡原位生长碳纳米管对于提高电子传递速率的作用,最终阐明基于石墨毡原位生长碳纳米管SMFC对于沉积物中纤维素的降解机制。本项目为沉积物中纤维素的控制与修复提供了一条新的技术途径,在湖泊环境治理和湖泊管理方面有重要的应用价值。
英文主题词sediment;cellulose;carbon nanotube;bioelectrochemical;degradation