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微電極案例:使用H2S開發(fā)固定化硫化污泥表征的流式反應器

更新時間:2024-05-24   點擊次數(shù):336次

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本次分享一篇由加泰羅尼亞理工大學(UPC)研究團隊在《Chemosphere》上發(fā)表的一篇學術論文Development of a flow-cell bioreactor for immobilized sulfidogenic sludge characterization using electrochemical H2S microsensors。本研究提出了一種流式反應器(FCB),用于使用H2S微電極監(jiān)測生物膜內(nèi)實時H2S產(chǎn)生的硫酸鹽還原生物量表征。研究證明了使用H2S電化學微電極在FCB中表征固定化生物量進行硫化活性表征的適用性,并確認了有益的微生物群落轉(zhuǎn)變以及硫酸鹽還原細菌的富集。


在本文中,微電極被用作一種強有力的工具,用于實時監(jiān)測生物反應器中硫化氫(H2S)的濃度,以及在生物膜內(nèi)不同深度的H2S濃度分析。具體應用如下:

  1. 實時監(jiān)測H2S產(chǎn)生:流式反應器(FCB)利用H2S微電極來監(jiān)測生物膜內(nèi)由硫酸鹽還原細菌(SRB)產(chǎn)生的H2S,從而實現(xiàn)對SRB活性的實時跟蹤。

  2. 質(zhì)量傳遞和動力學研究:通過微電極測量,研究者能夠進行質(zhì)量傳遞和動力學研究,這有助于理解固定化生物量在硫酸鹽還原過程中的行為。

  3. 不同操作條件下的H2S剖面:通過改變?nèi)肟诹蛩猁}濃度,微電極被用來記錄在不同操作條件下生物膜內(nèi)H2S的濃度變化,以獲得H2S剖面。

  4. H2S濃度梯度:在生物膜的不同深度處使用微電極測量H2S濃度,以識別生物膜內(nèi)的H2S濃度梯度。



智感環(huán)境是國內(nèi)為數(shù)較少能夠?qū)崿F(xiàn)微電極系統(tǒng)開發(fā)和商業(yè)化推廣的公司,并創(chuàng)新性地推出了微電極多通道分析系統(tǒng),可以同步高分辨率檢測pH、DO、Eh、H2S等多種指標實現(xiàn)了我國在該技術領域的彎道超車。Easysensor微電極的設計特殊,它的穿刺能力可深入水體、生物膜、顆粒污泥、植物的根莖葉以及液體與固體的擴散邊界層,為微生態(tài)和微區(qū)研究提供了強有力的工具。這款微電極的末端細至微米級別,在不破壞被測對象結(jié)構(gòu)和生理活性的前提下,快速刺入樣品內(nèi)部,實現(xiàn)對微環(huán)境的精確測量。




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