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MESSAI · KI für mikrobielle elektrochemische Systeme · © 2026

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Forschungsdaten – Titel und Zusammenfassungen von Publikationen, extrahierte Daten und Katalogeinträge – erscheinen in ihrer Originalsprache Englisch.

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rGO/polypyrrole-modified bioelectrode reshapes microbial communities for enhanced energy-recovering denitrification in carbon-limited wastewater.

Environmental research·2025·doi.org/40846193
KI-angereichert· 75 %

KI-Zusammenfassung

75 % Konfidenz

A denitrifying bio-electrochemical system with rGO/PPy-modified biocathodes achieved near-complete nitrate removal at low C/N ratios, with a maximum power density of 8.2 mW/m^2 and a coulombic efficiency of 59.1%.

Erstellt von der MESSAI-Extraktionspipeline · mit dem Quell-PDF abgleichen

Extraktion

Berichtete Parameter

Noch keine extrahierten Parameter – fordern Sie eine KI-Extraktion an, um diese Publikation mit den Literaturverteilungen zu vergleichen.

Dieser Publikation ist noch kein 3D-Modell zugeordnet. Die Parameterbereiche oben ordnen die berichteten Werte trotzdem in die Literaturverteilung ein.

Zusammenfassung

A denitrifying bio-electrochemical system (BES) with reduced graphene oxide/polypyrrole (rGO/PPy)-modified biocathodes was explored to achieve near-complete nitrate removal at low carbon-to-nitrogen (C/N) ratios (1, 3, and 5). Mechanistic investigations indicated that the rGO/PPy scaffold provided high surface area microbial anchoring sites and mediated efficient electron shuttling between the electrode and biofilm. The conductive 3D rGO/PPy network facilitated direct extracellular electron transfer, eliminating the need for organic carbon supplementation while achieving a maximum power density of 8.2 ± 0.9 mW/m 2 with a coulombic efficiency of 59.1 % at C/N of 5. 16S rRNA sequencing revealed a uniquely balanced consortium dominated by Geobacter (electrogenic), Comamonadaceae (heterotrophic denitrifier), and Thauera (autotrophic denitrifier). Co-occurrence network analysis further demonstrated cross-feeding interactions between these functional groups, enabling concurrent heterotrophic and electrodic autotrophic denitrification pathways. This abiotic-biotic synergy establishes an energy-positive wastewater treatment paradigm, achieving carbon-neutral nitrogen removal with reduced operational costs.

Schlagwörter

BiocathodeLow C/N ratioMicrobial communityNitrogen removal

Kennungen

DOI
40846193
PubMed
40846193
Zeitschrift
Environmental research
Jahr
2025
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