| 我院黨巖教授課題組在《Water Research》上發(fā)表研究成果 |
| 時(shí)間：2021-12-21 |
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我院黨巖教授課題組完成生物電化學(xué)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)低耗能的高效原位沼氣升級(jí)的論文“High efficiency in-situ biogas upgrading in a bioelectrochemical system with low energy input”發(fā)表在環(huán)境類(lèi)Top期刊《Water research》（影響因子：11.236）上，第一作者為環(huán)境學(xué)院博士生劉傳奇，指導(dǎo)教師為黨巖教授和孫德智教授，北京林業(yè)大學(xué)為第一完成單位。 厭氧消化產(chǎn)生的沼氣是一種重要的生物能源，但是沼氣中含有的CO2（30-50%）影響了其利用價(jià)值，需要進(jìn)行升級(jí)提純。對(duì)環(huán)境友好的生物電化學(xué)法具有轉(zhuǎn)化率低、耗電高等缺點(diǎn)，尋找一種低能耗、高效率的微生物電化學(xué)沼氣升級(jí)方法具有較大意義。黨巖教授課題組利用電活性產(chǎn)甲烷菌可以直接接受陰極電子還原CO2產(chǎn)CH4這一優(yōu)勢(shì)，構(gòu)建了一套低能耗、高效率的原位沼氣升級(jí)系統(tǒng)�；诖讼到y(tǒng)，課題組在外加陰極電勢(shì)-0.5V的條件下獲得CH4純度高達(dá)97%以上的沼氣，生物陰極表面電活性產(chǎn)甲烷菌Methanothrix的相對(duì)豐度高達(dá)92.7%。通過(guò)群落分析和反轉(zhuǎn)錄實(shí)時(shí)熒光定量PCR（qRT-PCR）進(jìn)一步證實(shí)了產(chǎn)甲烷菌通過(guò)直接接受來(lái)自陰極的電子進(jìn)行CO2還原，并采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）模型預(yù)測(cè)了升級(jí)過(guò)程中的CH4產(chǎn)量。本研究為生物電化學(xué)沼氣升級(jí)技術(shù)的設(shè)計(jì)和實(shí)際應(yīng)用提供了參考和思路。
本研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（No. 51708031）的資助。 文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.watres.2021.117055
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