【技术实现步骤摘要】
一种通过生物电化学还原CO2产甲烷的方法
本专利技术涉及CO2资源化利用领域，尤其涉及一种通过生物电化学还原CO2产甲烷的方法。
技术介绍
CO2作为主要的温室气体之一，其在大气中含量增长可能导致全球变暖和气候极端事件增加。如何有效减少大气中CO2的排放，并将其转化为高附加值化学品成为全球研究的热点。常见的转化方法包括化学转化和生物转化。化学法往往需要高温高压和催化剂，与之相比，生物转化可以在室温常压条件下发生，反应条件温和，有着广阔的应用前景。利用生物电化学系统将CO2还原产生甲烷是目前的研究热点之一。当生物电化学系统中仅有产甲烷菌(如Methanosarcina)存在时，其可以通过直接电子传递途径利用电子还原CO2产生甲烷，如方程(2-1)；也可以通过氢气介导的间接电子传递途径产生甲烷，如方程(2-2和2-3)。其中，直接电子传递途径产甲烷所需电势的绝对值比氢气介导的间接电子传递产甲烷途径更小。有研究指出，当通过直接电子传递途径还原CO2产甲烷时，热力学能量输入值为11kWh·m-3CH4，而在相同条件下通过氢气...
【技术保护点】
1.一种通过生物电化学还原CO
【技术特征摘要】
1.一种通过生物电化学还原CO2产甲烷的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)提取待测生物电化学反应体系及对照体系中产甲烷菌的RNA；
(2)将提取的RNA反转录成cDNA；
(3)分别采用功能基因ccdA和frhB的特异性引物对获得的cDNA进行荧光定量PCR；
(4)计算两种功能基因表达量的比值，与对照体系进行比较，由此判断产甲烷途径，选择与途径对应的反应条件产生甲烷。
2.根据权利要求1所述的一种通过生物电化学还原CO2产甲烷的方法，其特征在于，步骤(1)所述待测生物电化学反应体系是在生物电解池池体中加入培养液并接种产甲烷菌，连接到电化学工作站上，设定反应条件，即构成待测生物电化学反应体系。
3.根据权利要求2所述的一种通过生物电化学还原CO2产甲烷的方法，其特征在于，所述的产甲烷菌为巴氏甲烷八叠球菌(Methanosarcinabarkeri)；
产甲烷菌接种量为10～30％。
4.根据权利要求2所述的一种通过生物电化学还原CO2产甲烷的方法，其特征在于，所述设定反应条件为对反应体系施加-1.2～0V的电势，反应48～72h。
5.根据权利要求1所述的一种通过生物电化学还原CO2产甲烷的方法，其特征在于，步骤(1)RNA的提取是采用以下方法收集菌液然后进行提取：在待测生物电化学反应体系及对照体系进行电化学反应后得到的菌液样品中，以10％比例添加体积比为95:5的无水乙醇-TRIzol溶液固定，在厌氧手套箱里将固定后的菌液置于离心管中，4℃下12,000×g离心20min收集细胞，供提取RNA使用。
6.根据权利要求1或5所述的一种通过生物电化学还原CO2产甲烷的方法，其特征在于，步骤(1)RNA的提取采用TRIzol试剂法进行提取。
7.根据权利要求1所述的一种通过生物电化学还原CO2产甲烷的方法，其特征在于，步骤(2)将提取的RNA按以下方式反转录成cDNA：
a)配制消化降解DNA体系：取体积比为2:2:0.2:15.8的复合DNA降解酶I、10倍DNA酶I缓冲液、复合RNA降解酶抑制剂和步骤(1)提取的...
【专利技术属性】
技术研发人员：牟伯中，周蕾，刘金峰，杨世忠，白杨，梁甜甜，
申请(专利权)人：华东理工大学，
类型：发明
国别省市：上海;31
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