CN114214645B - 一种微生物电催化转化二氧化碳的方法 - Google Patents

一种微生物电催化转化二氧化碳的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微生物电催化转化二氧化碳的方法，采用微生物电解池进行转化，以碳布电极为阴极，以Ag/AgCl为参比电极，以铂片电极为阳极；阴极室添加活性污泥和阴极液，在30℃、‑0.6V～‑0.8V的阴极电位下运行140h。本发明将具有高效CO2转化能力活性污泥接种至阴极室，有效提升了催化转化CO2的效率。通过阴极电位的调控，进一步提升了系统性能。在催化转化CO2的过程中，合成了高附加值产物，CO2资源化问题得到缓解。

Description

一种微生物电催化转化二氧化碳的方法
(一)技术领域
本发明涉及微生物电化学领域，具体涉及一种微生物电催化转化CO2的方法。
(二)背景技术
气候变化是全球最大的环境挑战，温室气体的排放则是造成20世纪中叶以来全球变暖的主要原因。二氧化碳(CO2)作为最主要的温室气体，其排放量占人为温室气体总排放量的68％。据国际能源机构(IEA)预测，到2030年CO2排放量将比2004年高63％。近年来，关于CO2减排的倡议在全球范围内传播，我国作为负责任的大国提出了力争在2030年前二氧化碳排放达到达峰，2060年前实现碳中和的目标。针对CO2减排，开发高效经济的深化处理技术具有深刻的环境意义。
当前我国以煤为主的能源结构难以改变，大气中CO2含量仍会持续升高，加剧温室效应。CO2的捕集存储技术被认为是大规模减少CO2排放最有效可行的方法，但CO2作为一种极具潜力的物质，封存会造成一定的资源浪费。若能将收集和捕获的CO2加以资源化利用，不仅可实现CO2减排，同时也可缓解温室效应和能源危机。CO2的资源化过程主要通过化学或生物的方式转化为有用的化学品。相较于化学转化，生物转化可以利用植物和微生物在相对温和的条件下进行，且能量的输入量更少。生物将捕获的CO2用于自身生长的同时，也可产生大量的生物质资源。然而，传统的生物法效率低下，亟需开发出一种能够快速催化转化CO2的环境友好型技术。
微生物电合成(MES)是一种新型的绿色可持续CO2资源化技术。在MES体系中，以化能自养菌作为生物催化剂，通过阴极驱动可将CO2高效还原转化为具有高附加值的产物。菌种是体系中最重要的组成之一，其种类决定了CO2转化效率和最终产物种类。相较于混合菌群，纯种菌具有更高的电子利用效率。纯菌体系中涉及更少的竞争性生物电化学过程，更易获得定向产物。此外，已有相关文献报道，通过电极电势的调控可进一步强化体系催化转化CO2的能力。可以预见，将筛选获得的高效菌应用于MES体系，可以高效定向获得具有高附加值的CO2转化产物。
本发明构建的微生物电合成体系，通过培养驯化高效纯种菌，形成具有CO2催化转化能力的阴极生物膜。利用阴极微生物为催化剂，并调控施加的阴极电位加快电子传递速率，进一步强化体系对CO2的催化转化能力。
(三)发明内容
本发明目的是提供一种微生物电催化转化CO2的方法，在微生物电解池的阴极室接种具有高效CO2催化转化能力的活性污泥，在阴极液CO2浓度为饱和状态的培养条件下，通过外加电极电位，形成阴极生物膜。通过阴极电位的调控，强化电解池催化转化CO2的能力。
本发明采用的技术方案是：
本发明提供一种微生物电催化转化CO2的方法，所述方法按如下步骤进行：采用微生物电解池进行转化，所述电解池由通过质子交换膜隔开的阴极室和阳极室组成；所述阴极室中以碳布电极为阴极，以Ag/AgCl为参比电极；所述阳极室中以铂片电极为阳极；所述阴极室顶部设有曝气口和采样口；所述阴极、Ag/AgCl电极和阳极分别与电化学工作站的工作电极，参比电极和对电极连接构成闭合回路；
在超净工作台中，将阳极液加入阳极室，阴极室加入含活性污泥和2-溴乙烷磺酸钠(BESA)的阴极液，从阴极室的曝气口通入N2去除溶液中的溶解氧和顶空部分残留的氧，再通入CO2气体使阴极液中CO2浓度达到饱和，CO2作为微生物生长的唯一碳源和能源；在30℃、阴极电位为-0.6V的条件下启动电解池，使碳布表面形成生物膜，待微生物电解池电流逐渐稳定在0.15～0.2mA之间，启动成功；阴极室更换阴极液，阳极室更换阳极液，再通入CO2气体使阴极液中CO2浓度达到饱和，在30℃、-0.6V～-0.8V的阴极电位下运行140h，将CO2转化为多元酸和多元醇；
阴极液组成为：NH4Cl 0.31g·L-1，NaH2PO4·2H2O 2.772g·L-1，Na2HPO4·12H2O11.542g·L-1，KCl 0.13g·L-1，微量元素2mL·L-1，溶剂是去离子水；所述微量元素组成：NaCl 1.0g·L-1，氨基三乙酸1.5g·L-1，MnSO4·H2O 0.5g·L-1，ZnCl2 0.13g·L-1，FeSO4·7H2O 0.1g·L-1，CaCl2·2H2O 0.2g·L-1，CuSO4·5H2O 0.01g·L-1，CoCl2·6H2O 0.1g·L-1，H3BO3 0.01g·L-1，Na2MoO4 0.025g·L-1，NiCl2·6H2O 0.024g·L-1，AlK(SO4)2·12H2O0.01g·L-1，Na2WO4·2H2O 0.025g·L-1，溶剂是去离子水；
阳极液组成同阴极液。
进一步，所述阴极液中活性污泥加入体积浓度1-10％，优选5％；2-溴乙烷磺酸钠(BESA)加入浓度为0.1-1.0g·L-1，优选0.5g·L-1。
进一步，所述CO2气体通入速度为40mL·min-1，时间为15min。
进一步，所述活性污泥取自浙江卫星能源有限公司的污水处理厂，污泥浓度(MLSS)为40g·L-1。
进一步，微生物电解池启动阶段，每5天更换阴极液和阳极液，每次更换80％的阴极液，清除已死亡的微生物和杂质以及反应产生的有机物，以减少产物抑制效应，提高电子传递效率；阳极液被完全更换，当电解池中的电流逐渐稳定时，表明系统的电化学性能已达到稳态，此时驯化过程完成。
进一步，所述阴极和阳极之间的距离为5cm。
进一步，曝气口接有0.45μm滤膜用于微生物及颗粒的过滤。
进一步，所述碳布为亲水性碳布，3×3cm2，厚度为0.32±0.02mm。
本发明利用电化学工作站，调控阴极电位为-0.6V和-0.8V(本说明中所用的阴极电位都是相对于Ag/AgCl参比电极)。在-0.8V的阴极电位下，微生物电解池可以获得更高的电流响应和电子传递速率。在-0.8V的阴极电位下，CO2转化率最高为70.63％，而在-0.6V电位下，CO2转化率最高仅为54.73％。在-0.8V电位下，CO2更易转化为有机碳。
与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：本发明将具有高效CO2转化能力活性污泥接种至阴极室，有效提升了催化转化CO2的效率。通过阴极电位的调控，进一步提升了电解池性能。在催化转化CO2的过程中，合成了高附加值产物，CO2资源化问题得到缓解。
(四)附图说明
图1为微生物电解池结构示意图。
图2为微生物电解池启动和运行阶段电流，a为实施例1启动阶段的电流；b为实施例2中-0.6V电位下的电流；c为实施例2中-0.8V电位下的电流。
图3为电化学驯化结束后阴极生物膜的扫描电镜图，a为×5000倍，b为×30000倍。
图4为不同阴极电位下有机碳含量变化曲线，a为实施例2中-0.6V电位下有机碳含量变化曲线；b为实施例2中-0.8V电位下有机碳含量变化曲线。
图5为不同阴极电位下循环伏安扫描曲线，a为实施例3中-0.6V电位下的循环伏安扫描曲线；b为实施例3中-0.8V电位下的循环伏安扫描曲线。
(五)具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：
质子交换膜采用Nafion 117膜(杜邦)。碳布为亲水性碳布，3×3cm2，厚度为0.32±0.02mm。
实施例1：微生物电解池启动阶段
参照图1，微生物电解池由阴极室、阳极室组成，所述阴极室和阳极室通过质子交换膜连通，所述质子交换膜是指Nafion 117质子交换膜；所述阴极室中以碳布电极为阴极，Ag/AgCl电极为参比电极；所述阳极室中铂片电极为阳极，阴极和阳极之间的距离为5cm。所述阴极室顶部设有曝气口和采样口，曝气口接有0.45μm滤膜用于微生物及颗粒的过滤，采样口用于阴极液的采集分析；所述碳布电极、Ag/AgCl电极和铂片电极分别与电化学工作站的工作电极、参比电极和对电极连接构成闭合回路。
阴极液组成为：NH4Cl 0.31g·L-1，NaH2PO4·2H2O 2.772g·L-1，Na2HPO4·12H2O11.542g·L-1，KCl 0.13g·L-1，微量元素溶液2mL·L-1，溶剂是去离子水；所述微量元素溶液组成：NaCl 1.0g·L-1，氨基三乙酸1.5g·L-1，MnSO4·H2O 0.5g·L-1，ZnCl2 0.13g·L-1，FeSO4·7H2O 0.1g·L-1，CaCl2·2H2O 0.2g·L-1，CuSO4·5H2O 0.01g·L-1，CoCl2·6H2O0.1g·L-1，H3BO3 0.01g·L-1，Na2MoO4 0.025g·L-1，NiCl2·6H2O 0.024g·L-1，AlK(SO4)2·12H2O 0.01g·L-1，Na2WO4·2H2O 0.025g·L-1，溶剂是去离子水。
阳极液组成同阴极液。
活性污泥取自浙江卫星能源有限公司的污水处理厂，MLSS为40g·L-1。
在超净工作台中，将阳极室加入50mL阳极液，阴极室中加入50mL含体积浓度5％活性污泥+0.5g·L-1的2-溴乙烷磺酸钠(BESA，以抑制产甲烷过程)的阴极液。从阴极室的曝气口通入N2去除溶液中的溶解氧和顶空部分残留的氧，再以40mL min-1的速度通入CO2气体15min使阴极液中CO2浓度达到饱和，CO2气体作为微生物生长的唯一碳源和能源。在-0.6V的阴极电位下启动微生物电解池，从采样口取样，通过气相色谱仪监测气相中CO2浓度的变化，每5天更换阳极液和阴极液。每次更换80％的阴极液，清除已死亡的微生物和杂质以及反应产生的有机物，以减少产物抑制效应，提高电子传递效率。阳极液全部被更换。实验在恒定温度30℃的水浴锅中进行。启动阶段的电流如图2中(a)所示。随着反应的进行，电解池电流逐渐稳定在0.15～0.2mA之间，意味着电解池完成启动。阴极表面生物膜的扫描电镜图如图3所示，发现经过生物电化学驯化后，碳布电极表面形成了一层不连续的由细菌和分泌物组成的生物膜，说明活性污泥具有良好的电化学性质。
实施例2：不同阴极电位下微生物电解池催化转化CO2能力
1、不同电位下电流的变化
实施例1微生物电解池启动成功后，阴极室更换新的阴极液，阳极室更换新的阳极液，在阴极电位为-0.6V的条件下运行140h，每个实验周期(5天/周期)结束后，阴极液和阳极液均全部被更换，并以40mL min-1的速度通入CO2气体15min使阴极液中CO2浓度达到饱和，运行期间的电流变化参照图2中(b)。微生物电解池开始运行后，每10小时从阴极室取样4mL，并补加相同体积的阴极液(同实施例1)，采用岛津总有机碳分析仪检测运行时间内无机碳和有机碳(TOC)含量变化，用于CO2转化率的计算，所述CO2转化率为由产物中的碳含量与消耗碳总量之比。
同样条件下，将阴极电位改为-0.8V时，重复上述操作。-0.8V电位下，运行期间的电流变化参照图2中(c)。施加的阴极电势越小，获得的电流响应越高。较低的阴极电势，加快了微生物电解池中电极与微生物之间电子的交换。微生物电解池运行初始，电流迅速下降，可能是由于电极室中反应液的质子与电子快速流失，系统内部瞬间获得较大的外部电势，改变了系统的内环境平衡，电极、微生物、反应液间出现较为激烈的电子交换。随着反应进行，体系趋于稳定。而在运行期间的电流波动可能与取样和电极液更换有关。
2、不同电位下有机碳含量的变化
比较不同阴极电势下有机碳含量的变化(图4)，发现在较低电势下(-0.8V)CO2更易转化为有机碳。比较不同阴极电位下CO2的转化率，发现较低电势下的CO2转化率更高。在-0.8V阴极电位下，CO2转化率最高为70.63％，而-0.6V电位下仅为54.73％。电解液的过电位及电解过程的电子损耗，影响了CO2还原转化过程。细菌与电极之间电子的转移速度影响着有机碳的生成，电流大小与CO2还原过程密不可分。结合图4，发现当阴极电势为-0.6V时，18h时TOC值开始迅速增高至最大值，此时电流稳定在0.2mA。当阴极电势为-0.8V时，40h后才出现TOC值的增加，此时的电流值从0.2mA升高到10mA。CO2的转化产物以多元酸和多元醇为主，在-0.6V电势下，二元有机酸为主要产物，其中乙醇酸的相对含量最高为42.0％，检测到的醇类物质主要为1,4-丁二醇(8％)。在-0.8V电势下，阴极液检测到的主要产物则以醇类为主，乙醇占最大为44.6％，阴极液中还存在1,3-丁二醇(27.4％)、甘油(9.3％)和少量戊酸(18.7％)。实验结果表明，不同电势下的合成产物存在差异。所述产物由气质联用仪(GC-MS,Agilent 7890N/MS 5975,USA)测定。色谱柱为毛细管柱HP-5MS，以氦气为载气，流速1mL·min-1。进样口温度为250℃。程序升温过程如下：燃烧炉温度在40℃保持3min，然后以4℃·min-1上升到210℃，之后以2℃·min-1上升到230℃，最终以4℃·min-1上升到260℃，保持50min。离子源温度为230℃，电离能为70eV。样品检测前预处理去除固体物质。检测样品预处理过程：一次性注射器吸取5mL菌液，0.22μm一次性滤头过滤掉固体颗粒和菌体，调节液体样品pH为酸性。以二氯甲烷(CH2Cl2)为萃取剂，萃取剂与样品比例为2:1，振荡萃取10min。以8000rpm离心5min，吸取下层CH2Cl2层液体于样品瓶中，加入60μL N,O-双(三甲基硅烷)三氟乙酰胺(BSTFA)衍生化试剂，60℃水浴锅中衍生化50min。待样品放至室温后，进行上机测样。
实施例3：不同阴极电位下生物膜电化学活性
实施例2微生物电解池的电流达到稳定后利用电化学工作站进行循环伏安扫描分析，扫描的电势范围为-1.0～1.0V，速率为1mV·s-1。
同样条件下，以不含活性污泥和2-溴乙烷磺酸钠的阴极液为对照，即空白碳布，其他操作同实施例1。
如图5所示，空白碳布作为阴极时，没有检测到氧化还原峰，这表明在该过程中缺少电子介体参与。相比于对照组，实验组的循环伏安曲线图中阴极电流的响应在扫描范围内高于对照组，电流范围大约在-0.04～0.08A(-0.6V)，-0.017～0.017A(-0.8V)，表明生物电极具有更强的氧化还原活性。电流的增加有效地证明了微生物参与了电极电子的转移。-0.8V条件下更高的电流响应，表明生物膜的氧化还原活性更高，与更高CO2转化率的获得相吻合。

Claims (4)

1.一种微生物电催化转化二氧化碳的方法，其特征在于所述方法按如下步骤进行：采用微生物电解池进行转化，所述电解池由通过质子交换膜连通的阴极室和阳极室组成；所述阴极室中以碳布电极为阴极，以Ag/AgCl为参比电极；所述阳极室中以铂片电极为阳极；所述阴极室顶部设有曝气口和采样口；所述阴极、Ag/AgCl电极和阳极分别与电化学工作站的工作电极，参比电极和对电极连接构成闭合回路；
将阳极液加入阳极室，阴极室加入含活性污泥和2-溴乙烷磺酸钠的阴极液，从阴极室的曝气口通入N2去除溶液中的溶解氧和顶空部分残留的氧，再通入CO2气体使阴极液中CO2浓度达到饱和，在30℃、阴极电位为-0.6V的条件下启动电解池，每5天更换阴极液和阳极液，每次更换80％的阴极液，阳极液被完全更换，待微生物电解池电流稳定在0.15～0.2mA之间，启动成功；阴极室更换新的阴极液，阳极室更换阳极液，再通入CO2气体使阴极液中CO2浓度达到饱和，在30℃、-0.6V～-0.8V的阴极电位下运行140h，将CO2转化为多元酸和多元醇；所述CO2气体通入速度为40mL·min-1；所述活性污泥MLSS为40g·L-1；所述阴极液中活性污泥加入体积浓度1-10％；2-溴乙烷磺酸钠加入浓度为0.1-1.0g·L-1；
阴极液组成为：NH4Cl 0.31g·L-1，NaH2PO4·2H2O 2.772g·L-1，Na2HPO4·12H2O11.542g·L-1，KCl 0.13g·L-1，微量元素2mL·L-1，溶剂是去离子水；所述微量元素组成：NaCl 1.0g·L-1，氨基三乙酸1.5g·L-1，MnSO4·H2O 0.5g·L-1，ZnCl2 0.13g·L-1，FeSO4·7H2O 0.1g·L-1，CaCl2·2H2O 0.2g·L-1，CuSO4·5H2O 0.01g·L-1，CoCl2·6H2O 0.1g·L-1，H3BO3 0.01g·L-1，Na2MoO4 0.025g·L-1，NiCl2·6H2O 0.024g·L-1，AlK(SO4)2·12H2O0.01g·L-1，Na2WO4·2H2O 0.025g·L-1，溶剂是去离子水；
阳极液组成同阴极液。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述阴极液中活性污泥体积含量为5％。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述阴极和阳极之间的距离为5cm。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于曝气口接有0.45μm滤膜。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102925492A (zh) * 2012-11-09 2013-02-13 中国科学院成都生物研究所 一种利用生物电化学系统还原二氧化碳生产甲烷和乙酸的方法
CN104328046B (zh) * 2014-09-28 2017-01-11 南京工业大学 微生物电化学系统还原二氧化碳产乙酸的装置与方法
JP6327718B2 (ja) * 2016-01-07 2018-05-23 国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構 微生物電解セル
CN105695319B (zh) * 2016-03-16 2018-04-27 浙江工商大学 一种生物电合成系统及利用该系统合成乙酸和/或乙醇的方法
CN107354478A (zh) * 2017-06-16 2017-11-17 中国科学技术大学 一种微生物电合成系统实现二氧化碳资源化的方法
CN110112449B (zh) * 2019-06-06 2022-01-18 哈尔滨工业大学 一种高效还原二氧化碳的光催化阴极型微生物燃料电池及利用其还原二氧化碳的方法
CN110484931A (zh) * 2019-08-22 2019-11-22 武汉科技大学 一种mes生物阴极催化还原co2合成有机物的方法
CN112473360B (zh) * 2020-11-26 2022-08-05 浙江工业大学 一种微生物电解池厌氧处理氯苯废气的方法

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