微生物燃料電池是一種在能源供給,污水處理等方面均有廣泛應用前景的新型技術。但微生物燃料電池的輸出功率和電子傳遞效率嚴重受限于產電菌的胞外電子傳遞過程。為了進一步探究和嘗試增強產電菌的胞外電子傳遞行為,本課題基于金納米簇的特殊性質和電子介體在胞外電子傳遞過程中的作用,合成特定結構的金納米簇以探究金簇對產電菌胞外電子傳遞和生長繁殖的影響。金簇通常具有活躍的電化學性質,并且可通過選擇合適的配體使其具有良好的生物相容性。本文分別以R-BINAP和S-BINAP為配體合成了兩種金簇,并通過紫外-可見光譜,圓二色光譜,核磁共振和質譜分析等方法確定其結構分別為[Au3[(R)-BINAP]3]+和[Au3[(S)-BINAP]3]+。經過耐受實驗,最終確定兩種手性金簇的最佳孵育濃度為10 mg/L。對生長曲線的測定表明與R手性分子相比,S手性分子對細菌的生長有略微的促進作用。培養(yǎng)過程中發(fā)現了菌群行為的重大改變,菌群的生長狀態(tài)由懸浮分散轉為聚集生長,在液體培養(yǎng)基中形成一個單一的大型菌團。S型金簇與菌群的結合較為緊密,細菌對R型分子的平均吸收率為1.96%,對S型分子的平均吸收率為2.56%。本文對所得...

【文章頁數】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
        1.1.1 微生物燃料電池工作原理和基本構造
        1.1.2 微生物燃料電池的應用
    1.2 產電菌與胞外電子傳遞
        1.2.1 直接電子轉移
        1.2.2 間接電子轉移
    1.3 人工增強胞外電子傳遞
    1.4 金納米團簇
        1.4.1 金屬納米團簇
        1.4.2 金屬納米簇對微生物的相容性
        1.4.3 金納米團簇
    1.5 本文的主要研究內容
第2章 材料與方法
    2.1 實驗材料
        2.1.1 實驗菌種
        2.1.2 主要實驗試劑
        2.1.3 實驗儀器
        2.1.4 實驗試劑的配制
    2.2 實驗方法
        2.2.1 金簇的合成
        2.2.2 細菌的培養(yǎng)
        2.2.3 金簇與細菌的孵育及觀察
        2.2.4 電化學測試
第3章 金簇的合成與表征
    3.1 引言
    3.2 純凈金簇的獲得
    3.3 金簇的紫外-可見吸收和圓二色光譜表征
    3.4 金簇的質譜表征
    3.5 金簇的核磁共振表征
    3.6 本章小結
第4章 金簇和Shewanella的相互作用
    4.1 引言
    4.2 培養(yǎng)體系的選擇
    4.3 不同濃度DMSO對細菌生長的影響
    4.4 金簇對細菌生長的影響
    4.5 金簇與卟啉鐵吸附能的理論計算
    4.6 金簇對Shewanella胞外電子傳遞的影響
    4.7 本章小結
結論
參考文獻
致謝



本文編號：3905591