《微生物電催化還原二氧化碳產甲烷的機制解析》是依託浙江大學，由成少安擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：微生物電催化還原二氧化碳產甲烷的機制解析
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：成少安
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
二氧化碳是引發溫室效應， 造成人類生存生態環境嚴重破壞的主要氣體，但它也是自然界中最重要的碳源。將二氧化碳轉化成可利用的有機物對減少大氣中的二氧化碳、改善環境和實現能源轉化具有重要意義。電化學法被認為是轉化二氧化碳具有前景的方法，但目前所開發的金屬電催化劑存在過電位高和產物選擇性低，導致二氧化碳轉化過程中的能量利用率偏低。本項目將微生物催化和電化學催化有機結合創造性地提出微生物電催化還原二氧化碳新技術，充分利用微生物催化過電位低、產物選擇性高和電催化轉化速率高的特點，實現二氧化碳的轉化效率和能量利用效率突破性提高。採用外加電壓完成微生物在陰極表面上的馴化、富集和成膜，製備具有二氧化碳電催化活性的生物陰極。研究不同外加電位下二氧化碳微生物電催化產甲烷的動力學特徵。通過電化學技術和分子生物學技術揭示生物膜的電化學特性和微生物的生理生態學特徵，探討二氧化碳還原過程中電子轉移和質子遷移機制。
結題摘要
本項目針對微生物膜做催化劑結合微生物技術和電催化技術直接還原二氧化碳成甲烷的新途徑，從微生物接種、生物膜電催化特性、電極材料的影響三方面系統研究了接種源對二氧化碳電催化還原活性生物膜的馴化、富集和成膜；生物膜在各種環境下的電化學環境下的特性；以及不同析氫過電位電極材料對生物膜生長和特性的影響。解析了二氧化碳電催化還原成甲烷的機制。取得了一系列具有特色的創新性成果。
