删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

希瓦氏菌MR-1影响玻碳表面电沉积Cd的机理

本站小编 Free考研考试/2022-02-14

摘要/Abstract



使用循环伏安法和电位阶跃法研究了希瓦氏菌MR-1野生株及其突变株△omcA-△mtrc对玻碳电极表面电沉积Cd的影响.发现加入希瓦氏菌野生株后:(1) Cd在玻碳电极表面的电沉积峰电位明显负移;(2)当扫描速率较低(20 mV·s-1)且进入第二圈扫描时,Cd的电沉积过程分两步Cd (Ⅱ)-Cd (I)-Cd进行;(3)通过电位阶跃实验得出Cd (Ⅱ)扩散到玻碳电极表面的速率变得缓慢;(4) Cd在玻碳电极表面的电沉积过程由连续三维成核转变成瞬时三维成核过程;加入突变株后,Cd (Ⅱ)扩散到玻碳电极表面的速率更加缓慢,它的电沉积过程为瞬时三维成核过程.扫描电子显微镜的结果也正好证实了该影响机制.
关键词: 希瓦氏菌MR-1, 电沉积, Cd, 成核机理
The geochemical cycle of heavy metal ion driven by microbes is widespread in nature. Previous studies are focused on the removal efficiency in the treatment of Cd in the bioelectrochemical systems; however, little is reported regarding the reduction mechanism of Cd on the electrode surface in the neutral physiological environment. In this work, we investigated the microbiological influence of Shewanella oneidensis MR-1 wild type and its mutant △omcA-△mtrc for Cd electrodeposition on a glassy carbon electrode (GCE) surface by using cyclic voltammetric (CV) and chronoamperometric methods. The CVs and I-t curves were carried out in a three-electrode system in the present of MR-1 cells (the value of optical density at 600 nm was 0.5) under nitrogen atmosphere. Much results were found in the present of MR-1 wild type:(1) the reducing peak potentials for Cd electrodeposition obviously negative shifted from CVs; (2) when the scan rate was comparatively slow (20 mV·s-1 vs. saturated calomel electrode), the Cd electrodeposition process contained two steps in the second scan in CVs which were Cd(Ⅱ)-Cd(I)-Cd; (3) the average diffusion coefficient of Cd(Ⅱ) from bulk solution to GCE surface (0.93×10-6 cm·s-1), calculated from I-t curves, was slightly slower than that without MR-1 wild type (1.1×10-6 cm·s-1); (4) the progressive nucleation mechanism for Cd electrodeposition changed into an instantaneous three-dimensional nucleation by compared with their actual nucleation curves. Once the Cd electrodeposition process was performed in the solution with △omcA-△mtrc mutant, the diffusion of Cd(Ⅱ) from bulk solution to GCE surface (the average diffusion coefficient was 0.84×10-6 cm·s-1) changed much slower than before; nonetheless, the Cd electrodeposition was also consistent with the instantaneous three-dimensional nucleation. On the other hand, inhomogeneous Cd particles were observed on GCE surfaces at different stepping potentials from scanning electron microscopy (SEM) images. In contrast, the homogeneous Cd particles were found in the present of MR-1 wild type and △omcA-△mtrc mutant when the reduction potentials were higher than -0.9 V. These SEM results regarding the surface morphology of electrodeposited Cd particles also well agreed with three-dimensional nucleation mechanisms.
Key words: Shewanella oneidensis MR-1, electrodeposition, Cd, nucleation mechanism


PDF全文下载地址:

点我下载PDF
相关话题/过程 实验 成核 电极 表面

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 不同寡聚度磺酸盐表面活性剂与支化羧酸盐混合体系的聚集行为
    摘要/Abstract采用表面张力、Zeta电位和小角中子散射技术,研究了pH11条件下2-己基癸酸、异硬脂酸对具有单头单链十二烷基磺酸钠(SDoS)和星状四聚磺酸盐表面活性剂EDA-(C12SO3Na)4的气液界面性质、胶束化行为和乳化性能的影响.结果表明,在气液界面和胶束中支化羧酸盐分子与磺酸盐 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 实验与理论研究G-四链体中鸟嘌呤自由基阳离子脱质子反应
    摘要/AbstractG-四链体传输空穴的特殊性质使其有望应用于发展分子电子器件.由于鸟嘌呤自由基阳离子(G+)脱质子反应会中断空穴传递,影响传递效率,我们对G-四链体AG3(T2AG3)3中G+脱质子过程展开了理论与实验的研究.根据瞬态紫外可见吸收光谱,确定了脱质子 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 芘基共轭微孔聚合物用于锂离子电池电极材料性能研究
    摘要/Abstract共轭微孔聚合物由于其高的比表面积、优良的物理化学稳定性以及沿分子链延伸的共轭结构等特点,使其在锂离子电池电极材料方面具有巨大的应用前景.本工作以四溴芘和对苯二硼酸为构建单元,通过Suzuki偶联反应合成了具有高比表面积的芘基共轭微孔聚合物PyDB,并研究了其作为锂离子电池电极材 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 中国科学院能量转换材料重点实验室举办青年学术交流会
    11月26日,中国科学院能量转换材料重点实验室举办了青年学术交流会,实验室主任、中国科学院上海硅酸盐研究所能源材料研究中心主任温兆银研究员,能源材料研究中心副主任、党支部书记张涛研究员,中心各课题组长、30余位青年科研人员参加学术交流会。会议由张涛主持。  交流会上,王平、吴梅芬、周学俊、靳俊、骆婷 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室前沿基础部举办青年学术交流会
    11月18日,高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室前沿基础部举办青年学术交流会,交流讨论2021年科研工作亮点。交流会由前沿基础部主任史迅研究员、副主任陈航榕研究员和刘建军研究员主持,前沿基础部部分课题组长参加,19位45岁以下的副高级职称青年科研工作者作了学术报告。此次学术交流会旨在破解“因找不准科 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 中国空间站向上海硅酸盐所移交首批在轨科学实验样品
    10月22日,中国空间站核心舱无容器材料科学实验柜在轨科学实验样品交接仪式在北京举行。中国空间站向中国科学院上海硅酸盐研究所移交了首批在轨科学实验样品。中国载人航天工程办公室、上海市科学技术委员会、中国科学院空间应用中心、中国科学院上海光学精密机械研究所、上海硅酸盐所、北京国科环宇空间技术有限公司、 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 上海硅酸盐所在碳电极钙钛矿太阳能电池界面优化和效率提升研究中取得系列进展
    太阳能是一种取之不尽、用之不竭的清洁能源。太阳能电池可以实现光能到电能的高效转换,并且不造成环境污染和碳排放。发展高效率太阳能电池有助于我国实现“碳达峰碳中和”的远景目标。新一代的钙钛矿太阳能电池具有效率高、缺陷容忍度高、可溶液法制备、成本低等优点,在单结和多结太阳能电池中都体现了优异的光电转换效率 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 上海硅酸盐所在新型高功率储能电极材料研究方面取得系列进展
    国际激烈竞争的高功率储能装备急需超高效能电源。锂离子电池和超级电容器是储能原理不同、各有特点的两类代表性储能器件。锂电池能量密度高(~250Whkg-1),但功率密度偏低(<1kWkg-1),而超级电容器功率密度高(~15kWkg-1)但能量密度过低(<20Whkg-1)。超越上述两类储能器件的储能 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 上海硅酸盐所提出半导体表面增强拉曼散射(SERS)“统一共振”增强策略
    表面增强拉曼散射(SERS)作为一种高灵敏度的无损、快速分析技术,在表面科学、光谱学、化学分析、生物探测等领域有着广泛的应用前景,它利用衬底材料的电磁增强和(或)化学增强效应实现衬底上探针分子增强的拉曼信号探测。贵金属Ag、Au等纳米结构常用作SERS衬底,其中“热点”效应起到关键作用,可以实现探针 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14
  • 上海硅酸盐所在相变过程中材料热导率的研究中取得重要创新性进展
    热导率是材料的基本物理属性之一,在很多领域起着重要甚至决定性的作用。具有高热导率的材料常在散热方面用途广泛,而具有低热导率的材料则主要应用于隔热领域。热导率的定义以及测量均需要绝热条件,即材料和环境之间无能量交换,热量只能沿着材料从高温传导至低温。目前材料热导率的测试技术已相当成熟,特别针对块体材料 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-02-14