一种铁阳极原位产氢强化微生物电合成产己酸的方法技术

本发明专利技术公开了一种铁阳极原位产氢强化微生物电合成产己酸的方法，包括以下步骤：（1）产己酸功能微生物的定向驯化；（2）电合成体系的阴极预培养；（3）电合成体系的构建和功能微生物的定殖：将步骤（2）中的碳纤维刷替换为高纯铁片，将步骤（1）中的定向驯化完成的己酸合成功能菌与电解液混合进行电合成过程的启动；（4）铁阳极原位产氢介导微生物电合成体系产己酸。本发明专利技术采用铁阳极原位产氢强化微生物电合成进行己酸合成，铁阳极组中电子传递更高效，电子转移到己酸的百分比更高，其中54.5%的电子转移到己酸中，而且铁阳极的引入还强化了胞外电子传递产氢，氢作为一种额外的电子供体，也促进了己酸的生成。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微生物电合成，特别是涉及一种铁阳极原位产氢强化微生物电合成产己酸的方法。

技术介绍

1、微生物电合成(mes)是一种利用微生物将电子从阴极转移到代谢途径中的技术，该过程可以用于生产各种有价值的化学品，如己酸、乳酸、丙酮等。己酸是一种重要的中链脂肪酸，在工业上有着广泛的应用，包括作为香料成分、溶剂、增塑剂等。然而，尽管mes技术展现出了巨大的潜力，但在实际应用中却面临一些显著的技术障碍。具体如下：

2、（1）底物和产物的运输问题

3、在mes系统中，底物的供应和产物的排出对于维持反应器内的代谢活动至关重要。然而，由于细胞膜的渗透性限制，底物（如乙酸盐或其他有机化合物）进入细胞的速度较慢，而产物（如己酸）的输出速度也受到阻碍。这种运输速率的低下直接影响了己酸的累积浓度，进而影响到最终的产量。

4、（2）电子转移效率问题

5、电子转移效率是影响mes性能的关键因素之一。在某些情况下，微生物需要通过细胞外电子传导机制(eet)来接受来自阴极的电子。但是，eet的速率通常较低，这不仅限制了h2的生成量，也本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铁阳极原位产氢强化微生物电合成产己酸的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种铁阳极原位产氢强化微生物电合成产己酸的方法，其特征在于：步骤（1）中，培养基每升含有乙酸钠4.1 g、乙醇8.7 mL、磷酸二氢铵3.6 g、碳酸氢钠5.4 g、2-溴乙烷磺酸钠2 g和微量元素5 mL。

3.根据权利要求1所述的一种铁阳极原位产氢强化微生物电合成产己酸的方法，其特征在于：步骤（1）中，厌氧微生物培养过程为：

4.根据权利要求1所述的一种铁阳极原位产氢强化微生物电合成产己酸的方法，其特征在于：步骤（1）中，污泥和培养基的体积比为1...

【技术特征摘要】

1.一种铁阳极原位产氢强化微生物电合成产己酸的方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种铁阳极原位产氢强化微生物电合成产己酸的方法，其特征在于：步骤（1）中，培养基每升含有乙酸钠4.1 g、乙醇8.7 ml、磷酸二氢铵3.6 g、碳酸氢钠5.4 g、2-溴乙烷磺酸钠2 g和微量元素5 ml。

3.根据权利要求1所述的一种铁阳极原位产氢强化微生物电合成产己酸的方法，其特征在于：步骤（1）中，厌氧微生物培养过程为：

4.根据权利要求1所述的一种铁阳极原位产氢强化微生物电合成产己酸的方法，其特征在于：步骤（1）中，污泥和培养基的体积比为1:(8~10)。

5.根据权利要求1所述的一种铁阳极原位产氢强化微生物电合成产己酸的方法，其特征在于：步骤（2）中，乙酸钠的浓度为1.0~1.5g/l，施加的电压为0.6~0.9v，电合成体系中的电解液为100mm的磷酸盐缓冲溶液，调节ph值至7.0。

6.根据权利要求1所述的一种铁阳极原位产氢强化微生物电合成产己酸的方法，其特征在于：步骤（2）中，污泥以5~7d/...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘芝宏，强海峰，周爱娟，岳秀萍，景一敏，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：