一种利用自组装导电生物膜电极还原二氧化碳生产乙酸的方法

• 摘要：

  本发明公开了一种自组装导电生物膜电极还原二氧化碳产乙酸的方法,包括如下步骤:(1)通过往接种物中加入抑制剂氯化甲烷,然后连续在H₂/CO₂气氛下进行生物驯化,并不断缩短翻接时间,获得驯化的自氧微生物.(2)以碳毡作为电极,然后向其中接种步骤(1)中获得的自氧微生物以及适宜微生物生长的培养基,在H₂/CO₂气氛下反应5~7天后,更换为新的培养基,并在同样的气氛下,反应3~5天后,获得所需的导电生物膜电极,然后将此导电生物膜电极用于生物电化学还原二氧化碳产乙酸中.本发明的生物膜电极制备工艺简单、催化效率高,可有效提高生物阴极的电子传递速率,从而强化生物电化学还原二氧化碳产乙酸的效率.

• 专利类型：

  发明专利

• 申请/专利号：

  CN201710156662.1

• 申请日期：

  2017.03.16

• 公开/公告号：

  CN106929549A

• 公开/公告日：

  2017-07-07

• 发明人：

  谢婧婧 宋天顺

• 申请人：

  南京工业大学

• 主分类号：

  C12P7/54(2006.01)I,C,C12,C12P,C12P7

• 分类号：

  C12P7/54(2006.01)I,C12N1/36(2006.01)I,C12R1/01(2006.01)N,C,C12,C12P,C12N,C12R,C12P7,C12N1,C12R1,C12P7/54,C12N1/36,C12R1/01

• 主权项：

  一种利用自组装导电生物膜电极还原二氧化碳生产乙酸的方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)自氧微生物的驯化:在氢气和二氧化碳的混合气体气氛下,将原始接种物加入PETC溶液中,加入抑制剂,培养5~7天,得到第一代自氧微生物,以第一代自氧微生物为接种物加入PETC溶液中进行第一轮翻接,第一轮翻接的次数为3次,每次反应时间4~6天;之后进行第二轮翻接,第二轮翻接的次数为3次,每次反应时间2~4天;之后再进行第三轮翻接,第三轮翻接的次数为3次,每次反应时间1~2天;以上翻接培养过程在氢气和二氧化碳的混合气体气氛下进行;最后获得驯化的自氧微生物;(2)导电生物膜电极的制备:在反应器中,在氢气和二氧化碳的混合气体气氛下,以碳毡作为电极,以PETC溶液为阴极溶液,向其中接种步骤(1)中获得的自氧微生物,反应5~7天后,更换新鲜的PETC溶液,加入氧化石墨烯,再反应3~5天后,获得自组装的导电生物膜电极;(3)生物电化学还原二氧化碳产乙酸:在电池中,以碳毡作为阳极,以步骤(2)中得到的自组装的导电生物膜电极作为阴极,以质子交换膜将所述反应器分隔成阴极室和阳极室,以PTEC溶液为阴极液和阳极液,外加电位,连续通入100％的二氧化碳,在20~30℃条件下反应,生产乙酸.