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摘要
微生物电合成系统(MES)是一种以微生物作为催化剂，在阴极电驱动下还原CO2产生简单化学品的新型碳捕获利用技术.为探究蓝藻生物炭在MES中的添加强化乙酸合成的潜力，本研究通过不同蓝藻生物炭的投加，检测乙酸合成性能及电子回收率，观察阴极微生物分布及形态特征，分析微生物群落结构特征，探究蓝藻生物炭添加对乙酸合成的影响及机制.结果表明，添加蓝藻生物炭(ABC)和过氧化氢改性蓝藻生物炭(ABC-H2O2)，使MES乙酸产量分别增加了33.8%和77.0%，电子回收率均有所上升，且ABC-H2O2组电子回收率高于ABC组.分析蓝藻生物炭电子传递性能和氧化还原活性表明，经过氧化氢改性后的蓝藻生物炭表面含氧官能团数量增加，增强了电子传递能力及氧化活性，有利于微生物通过蓝藻生物炭介导进行间接电子传递.在微生物群落结构方面，蓝藻生物炭的添加降低了产乙酸菌丰度，但提高了微生物群落中电活性微生物和产氢微生物的丰度，使得产乙酸微生物获得更多的电子，实现乙酸合成性能增强.本研究揭示了蓝藻生物炭，特别是改性蓝藻生物炭对MES乙酸合成的强化作用，为强化MES还原CO2产乙酸提供新的思路.
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单位土木工程学院; 江南大学
