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全球領先的微電極研究系統
微米級微電極適用穿刺動植物組織、沉積物、生物膜的微電極
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嗜熱藍藻 Synechococcus 在光養極限下的特殊基因組進化
嗜熱藍藻Synechococcus A/B(SynAB)的基因組進化不符合傳統嗜熱微生物適應模型。盡管更耐熱的菌株基因組更小,但這與細胞大小無關,而是與群落復雜性和代謝多樣性降低相關。水平基因轉移(H...
活電纜細菌與生物電化學系統中碳電極的相互作用
活體電纜細菌(Electronema aureum GS)能被+200 mV的碳電極(碳氈/碳纖維)吸引,并在生物電化學系統(BES)中主動遷移至電極表面。 關鍵現象: 通電時電纜細菌向電極聚集,...
浮游細菌的生態位選擇:酸性儲層中分類組成和單細胞特征的研究
生態位選擇(niche selection)和微生物擴散(dispersal)是塑造微生物群落的關鍵因素,但其相對重要性因環境和時空尺度而異。多數研究關注群落組成,而忽略了生理階段和單細胞特征等多層次...
非密封水加快了微生物電化學修復系統的效率
低水位密封(MES?)顯著提升微生物電化學系統(MES)修復石油污染土壤的效率,其電荷積累(1282 C)是最高水位組(MES?,151 C)的8.5倍,石油烴(TPH)去除率提高4–11%。...
代謝可塑性導致獵物和捕食者之間的生理特征不匹配
論文揭示了代謝可塑性(metabolic plasticity)如何通過改變捕食者與獵物的生理性狀匹配度,進而影響二者在氣候變暖下的相互作用。通過測量三種水生昆蟲幼蟲在自然溫度梯度下的呼吸速率,結合機...
打破水窗:生物電子電極上法拉第反應的全面映射
論文挑戰了傳統“水窗”(Water Window)概念(即電極在特定電位范圍內僅發生電容性電荷轉移而無顯著水分解)。研究表明: 水窗的復雜性:在含蛋白質的細胞培養基(DMEM+FBS)中,幾乎不存在...
表征藻類-細菌共生生物膜:深入了解藻類和厭氧微生物共存
研究系統:構建了藻類/部分硝化/厭氧氨氧化(APNABS)生物膜系統,運行240天。 關鍵性能:總氮(TN)去除率 >90%,無需曝氣或外加有機碳源。...
氨氧化細菌和古細菌表現出不同的氮源偏好
論文揭示了氨氧化微生物(AOM)在氮源利用上的分化策略: AOA(氨氧化古菌)和comammox(完全氨氧化菌) 優先利用氨(NH?/NH??),尿素利用受抑制。 β-變形菌綱AOB(β-AOB)...
nature-完全氨氧化劑在胍上的生長
首次證實完全氨氧化菌(comammox)Nitrospira inopinata 能以胍(guanidine)作為唯一能源、電子供體和氮源實現化能自養生長(圖3f,g)。...
iRhizo-Chip 中的動態原位檢測揭示了根際枯草芽孢桿菌的晝夜波動
通過自主研發的微流控平臺iRhizo-Chip,首次實現了水稻根際環境中枯草芽孢桿菌(Bacillus subtilis)生長的原位動態監測,發現其豐度存在顯著的晝夜波動(白天增長至5,000–10,...
(微生物產氫)通過完全從頭酶制氫
研究對象:基于全新設計的三α螺旋蛋白(a3C)和鈷基催化劑(鈷肟,cobaloxime)構建的人工酶。 核心發現:該人工酶在中性水溶液中通過電化學、光化學和化學還原三種途徑高效催化產氫(HER)。 ...
用于無膜水分解的解耦式超級電容電解槽
提出了一種基于地球豐富材料的混合無膜電解槽,通過結合電解槽的電催化反應與電容存儲機制,實現酸/堿介質中解耦制氫。該設計使氫氧氣體時空分離,在10 mA/cm2電流密度下實現69%能量效率(48 kWh...
基于二硫醇的活性硫前體
研究了一種游離態偕二硫醇化合物(1,3-二苯基丙烷-2,2-二硫醇,1)作為反應性硫物種(RSS)前體的性質。該化合物在生理條件下可釋放H?S,其單亞硝基化產物(2)可作為NO供體,并能轉化為二硫環丙...
用于原位檢測電化學產氫的收集器-發生器裝置
摘要描述了一種基于收集器-發生器(C-G)雙工作電極技術的電化學裝置,用于原位檢測電催化產生的氫氣(H?)。該裝置由兩個沉積鉑納米顆粒的氟摻雜氧化錫(Pt/FTO)電極組成,間距約1 mm。在發生器電...
基于硒的催化清除劑用于同時清除硫化氫和活性氧物種
摘要指出硫化氫(H?S)是內源性氣體遞質,但過量產生與多種疾病相關。傳統H?S清除劑依賴化學計量反應,效率低且需高劑量。本研究開發硒基催化清除劑,利用H?S與活性氧(如H?O?)共存的特點,通過催化反...
通過鈷摻雜增強鎳鈦酸鈣(NiTiO3)鈣鈦礦的光催化制氫性能
研究通過溶膠-凝膠法合成了純鎳鈦酸鈣(NiTiO3)和鈷摻雜的NiTiO3納米結構,并系統表征了鈷摻雜對其光催化制氫性能的影響。XRD證實材料具有六方鈦鐵礦結構,鈷摻雜導致晶格參數增大(Co2?取代N...
關于使用微傳感器分析微生物電化學反應器中溶解H?濃度的考量
摘要描述了開發一種使用微傳感器測量標準H型微生物電化學反應器內溶解H?濃度分布的方法。該方法通過水平放置石墨陰極,結合顯微操作系統和立體顯微鏡精確定位微傳感器,在維持厭氧條件(吹掃頂空)和嚴格控溫(克...
鈉錳鐵氧體水分解循環:揭示熔融堿金屬碳酸鹽中固液界面的影響
研究通過用不同共晶/共析堿金屬碳酸鹽混合物(如含7%鋰的(Na?.??Li?.??)?CO?)替代鈉錳鐵氧體熱化學循環中的Na?CO?。結果表明,含7%鋰的混合物因部分熔融促進離子擴散,顯著提升首周期...
一種具有高性能、穩定性和電荷傳輸特性的高效光電催化材料的新概念與設計:創新性下一代綠色技術的開發
該研究開發了一種基于二噻吩-4,8-二酮(dithiophene-4,8-dione)旋涂薄膜覆蓋層的光陽極新概念。該覆蓋層在體異質結(BHJ)薄膜中能顯著延長空穴(正電荷載流子)的壽命(可達秒級)。...
高腐殖質熱帶水生生態系統中溶解有機質的光化學礦化:水色的模糊調控作用
光化學礦化是水生生態系統中溶解有機碳(DOC)完全氧化的重要途徑。DOC濃度、水色(由腐殖質導致)、太陽輻射強度、DOC的成巖狀態和氧氣可用性是已知的調控因素。本研究首次在極端DOC濃度和水色條件下評...
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