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公开(公告)号：CN119662746A
公开(公告)日：2025-03-21
申请号：CN202411834608.4
申请日：2024-12-12
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明属于微生物电化学技术领域，具体涉及一种磁性金属有机框架材料及其制备方法和应用。本发明提供的制备方法得到的磁性金属有机框架材料能够提升金属有机框架材料的导电性，通过强化电子转移速率、增强H2传质和提升功能菌负载量，从而缩短生物阴极的启动时间，多角度提高微生物电催化产乙酸的效率。另外，本发明通过异化金属还原菌介导的磁性金属有机框架材料的自组装制备，该工艺相较于传统磁化改性工艺具有绿色简单的优势，避免了传统磁化改造方式带来的工艺复杂和非环保改性剂使用等问题。
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公开(公告)号：CN119639833A
公开(公告)日：2025-03-18
申请号：CN202411826785.8
申请日：2024-12-12
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明属于微生物固碳减排技术领域，具体涉及一种富集产酸功能菌进行产酸的方法及装置。本发明提供了一种富集产酸功能菌进行产酸的方法，包括以下步骤：将工作气体通入密闭厌氧微生物体系中直至体系的压力达到0.03～0.08MPa，进行产酸功能菌富集的同时并产酸；所述密闭厌氧微生物体系中包括接种菌源；所述工作气体包括二氧化碳和氢气。本发明提供了一种从不同菌源中快速富集具有碳减排功能的微生物方法，通过控制压力可以极大促进氢气在水中的传质，进一步提高微生物利用二氧化碳和氢气进行电合成高附加值化学品的效率，为微生物碳减排技术助力。
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公开(公告)号：CN113820376B
公开(公告)日：2025-03-04
申请号：CN202111071935.5
申请日：2021-09-14
Applicant: 南开大学
IPC: G01N27/327 , G01N27/30 , G01N27/416 , G16C20/30 , G16C20/70
Abstract: 本发明公开一种结合机器学习模型和微生物电化学系统，实现多种毒物浓度同步监测的方法。针对传统微生物电化学传感器难以识别不同类型毒物的问题，本系统由检测水体中不同种类的综合毒物的微生物电化学传感器和数据采集系统构成，数据分析基于机器学习回归模型进行，构建了用于微生物电解池构型的阳极电活性生物膜传感元件，并通过数据采集系统成功实现反应器运行与数据采集，通过针对性使用不同的算法和特征值组合，实现对重金属、亚硝酸盐和抗生素不同种类毒物浓度的同时定量。本发明为微生物电化学传感器的在水质监测中的广泛应用提供了一种方案。
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公开(公告)号：CN113480013B
公开(公告)日：2022-09-27
申请号：CN202110795465.0
申请日：2021-07-14
Applicant: 南开大学
IPC: C02F3/32 , C02F3/00 , C02F3/34 , C02F101/30 , C02F101/32
Abstract: 本发明涉及污水处理技术领域，尤其涉及一种水生植物‑微生物电化学修复系统及其应用、治理有机污染水体的方法。本发明提供了一种水生植物‑微生物电化学修复系统，包括包括复合工作电极(9)、碳毡对电极(4)、水生修复植物(5)和恒电位仪(6)；所述复合工作电极(9)与所述恒电位仪(6)通过第一外导线(71)电信连接；所述碳毡对电极(4)与所述恒电位仪(6)通过第二外导线(72)电信连接；所述复合工作电极(9)包括生物炭(2)。所述水生植物‑微生物电化学修复系统对有机污染水体具有很好的治理效果。
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公开(公告)号：CN113479994B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202110796665.8
申请日：2021-07-14
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及微生物电化学技术领域，尤其涉及一种石墨烯‑磁铁矿导电骨架电极及其制备方法和应用、处理石化废水的方法。本发明通过在石墨棒电极表面修饰导电骨架可以使石墨棒电极的表面的粗糙程度增加，有利于微生物的富集，随着微生物的负载量的增加会意味着电活性微生物的量也会增加，进而会进一步的提高电子的传递能力，并且由于修饰层的材料为导电物质，也更有利于电子的传递；同时，在石墨棒电极表面修饰导电骨架由于其构建的骨架也可以使电子的传递距离得到进一步的提升。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN112875840B
公开(公告)日：2022-06-24
申请号：CN202110018316.3
申请日：2021-01-07
Applicant: 南开大学
IPC: C12N1/20 , C02F3/00 , C02F101/32
Abstract: 本发明公开一种诱导聚苯胺负载石墨烯修饰电极反应器应用及除多环芳烃方法，通过对微生物电化学系统的阳极修饰聚苯胺并负载石墨烯提高对石油废水中多环芳烃萘的去除效果，首先在三电极系统中施加一定电位使得苯胺在空白石墨棒上成核，之后加入石墨烯对空白石墨棒进行循环伏安法扫描，得到修饰电极，使用修饰的电极在电化学反应器中进行具有电活性的降解微生物膜培养，采用1g/L的乙酸钠作为碳源，培养成熟的具有电活性的降解微生物膜对含有萘的溶液进行处理。本发明的优点是修饰电极实现降解性微生物的快速富集，进而实现对多环芳烃的高效去除，为微生物电化学技术在水污染处理领域的应用提供一个新的方法。
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公开(公告)号：CN114518398A
公开(公告)日：2022-05-20
申请号：CN202210148548.5
申请日：2022-02-18
Applicant: 南开大学
IPC: G01N27/416
Abstract: 本发明属于微生物电化学预警技术领域，尤其涉及一种生物电化学传感器、一种污泥含油的检测方法。本发明提供的微生物电化学传感器，包括：负载有微生物的阳极；对电极4；污泥储存容器1，所述污泥储存容器1中设置有无油污泥6，所述阳极和对电极浸渍于所述无油污泥6中；微生物电池信号采集板5，所述微生物电池信号采集板5通过导线与所述阳极和对电极4电连接，所述微生物电池信号采集板5用于向所述阳极和对电极4之间施加电势差。本发明提供的微生物电化学传感器结构简单，成本低，灵敏度高。
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公开(公告)号：CN112474773B
公开(公告)日：2022-04-15
申请号：CN202011229336.7
申请日：2020-11-06
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及土壤修复技术领域，具体涉及一种联合植物微生物电化学强化土壤修复的装置及方法和应用。本发明所述的修复装置具体包括石墨/碳管状阳极(1)及与其连接的钛丝导线(2)、不锈钢网对电极(3)及与其连接的钛片导线(4)、具有实时电流采集功能的恒电位仪(5)、修复植物(6)、连接所述阳极钛丝导线(2)与对电极钛片导线(4)的外导线(7)及无线电流信号采集与数据处理系统(8)。三种降解方式联合起来，从而形成一种环境友好、成本较低、效果显著的新型土壤修复技术。此外，本发明还公开了修复方法及其应用。能够方便地运用于实际场地原位修复并能够利用无线电流数据采集系统远程实时监测修复情况。
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公开(公告)号：CN113526651B
公开(公告)日：2022-04-01
申请号：CN202110795424.1
申请日：2021-07-14
Applicant: 南开大学
IPC: C02F3/00 , C02F3/34 , B09C1/08 , B09C1/10 , C02F101/32
Abstract: 本发明涉及微生物电化学技术领域，尤其涉及一种降解石油烃的工作电极、降解石油烃的装置和应用。本发明提供的降解石油烃的工作电极，包括导电基底；所述导电基底的工作面由导电区域和刻蚀区域组成；所述导电区域与所述导电基底为同心圆，且所述导电基底的直径大于所述导电区域的直径；所述刻蚀区域为圆环；所述导电区域的直径与所述刻蚀区域的壁厚之和与所述导电基底的直径相同；所述刻蚀区域包括凹槽区和非凹槽区；所述凹槽区中的凹槽沿直径方向间隔排列；所述导电区域的表面生长有电活性微生物；所述电活性微生物包括石油烃降解菌；所述凹槽区铺设有磁铁矿。所述工作电极扩大了电活性微生物的修复范围，并进一步强化了降解石油烃的降解效率。
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公开(公告)号：CN113479994A
公开(公告)日：2021-10-08
申请号：CN202110796665.8
申请日：2021-07-14
Applicant: 南开大学
Abstract: 本发明涉及微生物电化学技术领域，尤其涉及一种石墨烯‑磁铁矿导电骨架电极及其制备方法和应用、处理石化废水的方法。本发明通过在石墨棒电极表面修饰导电骨架可以使石墨棒电极的表面的粗糙程度增加，有利于微生物的富集，随着微生物的负载量的增加会意味着电活性微生物的量也会增加，进而会进一步的提高电子的传递能力，并且由于修饰层的材料为导电物质，也更有利于电子的传递；同时，在石墨棒电极表面修饰导电骨架由于其构建的骨架也可以使电子的传递距离得到进一步的提升。
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