MES捕获CO2及高效催化转化研究进展

微生物电合成(Microbial electrosynthesis，MES)为二氧化碳还原为乙酸盐和其他多碳物提供了一条可持续的生化转化途径，利用电能驱动微生物固定CO2具有原料容易、操作条件温和、不含有毒物质、环境可持续性等特点，为全球碳中和、碳减排带来了新机遇。在研究人员对提高产率、转化效率、碳链延长方面的深入研究下，基于对电极材料的选择、修饰，菌群的驯化，操作条件的限制，乙酸最高产率达1330g/(m2?d)，催化转化C1废气并耦合二次发酵生产了C2-C4产物以及具有更长碳链的中链脂肪酸。在概述阴极电活性微生物吸收胞外电子的分子机制捕获和转化CO2的基础上，综述了合成有机酸的代谢原理、二维和三维等电极材料使用现状以及提高产物产率、产物及碳链延长的方法，并对未来MES的研究方向做出了展望。