| 研究課題/領域番号 |
18K18876
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分22:土木工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 名古屋工業大学 |
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研究代表者 |
吉田 奈央子 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10432220)
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| 研究分担者 |
カリタ ゴラップ 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20615629)
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| 研究期間 (年度) |
2018-06-29 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2018年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 微生物燃料電池 / 酸化グラフェン / 炭素材料 / アノード電極 / 電流生産微生物 / 流れ / 電気化学培養 / 下水処理 / 酸化黒鉛 |
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| 研究成果の概要 |
Geobacter bremensis R4株において、炭素材料の違いはそれぞれ生物膜形成/水溶性電子キャリアーを介した電流生産という代謝の転換を引き起こすが、細胞内部でクエン酸回路で得た還元力を, 呼吸鎖を通じて外部へ電子を伝達するまでの代謝経路に大きな違いはないことが示された.また他の電流生産微生物や下水汚泥では、炭素材料の表面化学組成による影響は限定的であった。これより長期的な電流生産の活性化には初期のバイオフィルム成長よりも、成熟したバイオフィルムへ基質をいかに供給するかが重要であり、バイオフィルム周りの流れが電流生産を活発化する現象をミカエリスメンテン式で表せることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
微生物燃料電池は次世代の省エネルギーまたは創電型廃水処理技術として期待されている一方、電流生産が小さく効率化が望まれている.本研究は炭素材料表面の化学組成が微生物の2つの境界領域、すなわり細胞のペリプラズム空間とバイオフィルムの成長に影響し電流生産を促進することに着目したものである。研究の結果、特定の微生物において、炭素材料表面の化学組成が大きく代謝に影響することが示されたが、この性質は電流生産微生物に普遍的なものではなく効果は装置の性能を上げる効果は期待できないことがわかった.新たにバイオフィルム周りの流れが電流生産を活発化する現象を見出し、ミカエリスメンテン式で表せることを示した。
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