银纳米颗粒可提高微生物燃料电池的性能

据研究人员报告，用银纳米颗粒包覆希瓦氏菌可极大地提高基于生物膜的微生物燃料电池的性能。它是通过改善从该细菌向燃料电池中的石墨烯电极的电子转移来实现这一效果的。微生物燃料电池（MFCs）利用细菌直接将储存在有机物中的化学能转化为电能，该获得的能量可用电极通过代谢生成。由于MFCs可利用多种有机燃料发电，因此该技术颇具吸引力，因为它能从生物质和废水处理中产生可再生能源。在为这些系统提供动力的细菌中，希瓦氏菌种特别适合这一角色，并已得到广泛研究。然而，尽管为改进这些系统已付出了相当大的努力，但目前的希瓦氏菌 MFCs 经常受到电流量和功率密度低的影响，这在很大程度上是因为受限于该菌与阳极间电子传输效率低下。Bocheng Cao 和同事在此报告了一种提高希瓦氏菌 MFCs 性能的新策略。Cao等人发现，当将该细菌置于还原的石墨烯氧化物/银纳米颗粒（rGO/Ag）阳极上时，银纳米颗粒会与其细胞膜结合，从而大大提高其电子转移效率。据作者介绍，由此产生的MFCs的最大电流密度为3.85毫安/平方厘米，功率密度为6.6瓦/平方米，库仑效率为81%，所有这些都远高于迄今报道过的其它MFCs。Erin Gaffney和Shelley Minteer在相关的《视角》文章中写道：“Cao等人报告的优化电子提取和高CE表明，了解细菌电子转移的分子机制会对设计微生物电化学技术有帮助。”