电-微生物协同系统用于CO₂高值转化的研究进展 合成生物学    DOI:10.12211/2096-8280.2025-070

图7 氧化还原介质修饰阴极提升MES系统CO₂产甲烷能效示意图^［80］

正文中引用本图/表的段落

近年来，天然类醌结构介体如蒽醌-2，6-二磺酸（AQDS）受到广泛关注［79］。Yang等人系统研究了NR和AQDS修饰阴极对甲烷生成的促进效果（图7）［80］。结果显示，CH₄生成速率在NR和AQDS改性阴极下分别提升5.8倍和3.5倍，库仑效率分别达到64.30% ± 4.83% 和 62.26% ± 2.87%，能量转化效率也较对照组显著提升。这些性能提升归因于NR/AQDS介体促进了胞外电子传递、降低了内部电阻、并富集了氢营养型产甲烷菌群。

本文的其它图/表

• 图1  电催化-微生物原位耦合体系分类
• 图2  不同电极材料的设计与MES系统示意图
• 图3  人工调控的MES系统设计
• 图4  生产多碳产物的MES系统
• 图5  氢气介导MES的强化策略-1
• 图6  氢气介导MES的强化策略-2
• 图8  人工光合体系构建：嵌合光电系统与表达视紫红质-外膜导电通道的工程化细胞^［95］
• 图9  电催化-微生物异位耦合CO₂转化系统的三种集成模式^［9］
• 图10  一种集成化电-微生物过程实现CO₂向高级醇的转化^［90］
• 图11  集成式EMC2系统的示意图^［96］
• 图12  连续流电-微生物耦合CO₂电解-发酵系统示意图^［102］
• 图13  人工合成葡萄糖的电-微生物级联系统示意图^［103］
• 图14  电化学CO₂还原反应（CO₂RR）与微生物发酵分离过程示意，用于实现CO₂向β-法尼烯的高效合成^［98］
• 图15  CO₂连续电解与微生物发酵级联系统示意，用于人工合成PHB^［104］
• 图16  基于非生物/生物级联催化系统的混合Nexus分子用于CO₂合成L-酪氨酸的示意图^［105］
• 图17  用于长链化合物合成CO₂电催化平台及微生物转化示意图。a，用于从CO₂合成长链化合物的集成电催化/生物催化平台系统示意图。b，MPN@deCOP@Ag-Cu₂O电催化平台的制备流程示意图。c，乙醇利用途径的构建示意图^［106］。
• 表1  原位耦合与异位耦合代表性工作总结
• 表2  原位耦合与异位耦合的对比