Abstract

The mechanisms of electron transfer of association of chemoorganotrophic bacteria to the anode in microbial fuel cells are summarized in the survey. These mechanisms are not mutually exclusive and are divided into the mechanisms of mediator electron transfer, mechanisms of electron transfer with intermediate products of bacterial metabolism and mechanism of direct transfer of electrons from the cell surface. Thus, electron transfer mediators are artificial or synthesized by bacteria riboflavins and phenazine derivatives, which also determine the ability of bacteria to antagonism. The microorganisms with hydrolytic and exoelectrogenic activity are involved in electron transfer mechanisms that are mediated by intermediate metabolic products, which are low molecular carboxylic acids, alcohols, hydrogen etc. The direct transfer of electrons to insoluble anode is possible due to membrane structures (cytochromes, pili, etc.). Association of microorganisms, and thus the biochemical mechanisms of electron transfer depend on the origin of the inoculum, substrate composition, mass transfer, conditions of aeration, potentials and location of electrodes and others, that are defined by technological and design parameters.

Highlights

  • З датність хемоорганотрофних мікро­ організмів до передачі електронів на нерозчинні термінальні акцептори відіграє ключову роль в біогеохімічних проце­ сах

  • Однак практичне засто­ сування цього явища в своїх дослідах проде­ монстрував англійський вчений Поттер ще у 1912 р., який, занурюючи платиновий електрод у культуру Escherichia coli за анаеробних умов, спостерігав утворення потенціалу, негативно­ го по відношенню до потенціалу такого самого електрода, який знаходився в аеробному сте­ рильному середовищі [2]

  • Такі асоціації мікроорганізмів із широким різноманіттям бактерій, не маючи при цьому домінантних видів, є доступними, стабільними і виявляють значну деструктивну здатність до широкого кола субстратів – від про­ стих органічних кислот [12], вуглеводів (у тому числі складних вуглеводів, таких як крохмаль, целюлоза, [13, 14]), протеїнів [15] – до широко­ го спектра поліароматичних субстратів

Read more

Summary

Introduction

З датність хемоорганотрофних мікро­ організмів до передачі електронів на нерозчинні термінальні акцептори відіграє ключову роль в біогеохімічних проце­ сах. Загальна характеристика механізмів передачі електронів на нерозчинний термінальний акцептор в асоціації мікроорганізмів Швидкість відновлення тіоніну в 100 разів вище, ніж для Fe(III)–ЕДТА, тому про­ цес передачі електронів проходив за схемою: E. coli → тіонін → Fe(III)–ЕДТА → анод [24].

Results
Conclusion
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call