Kea leboha ha u etetse Nature.com.U sebelisa mofuta oa sebali o nang le tšehetso e fokolang ea CSS.Bakeng sa boiphihlelo bo botle ka ho fetesisa, re khothaletsa hore o sebelise sebatli se ntlafalitsoeng (kapa o tima Compatibility Mode ho Internet Explorer).Ho feta moo, ho netefatsa ts'ehetso e tsoelang pele, re bonts'a sebaka sena ntle le mekhoa le JavaScript.
E hlahisa carousel ea li-slide tse tharo ka nako e le 'ngoe.Sebelisa likonopo tse Fetileng le Tse Latelang ho feta har'a li-slide tse tharo ka nako, kapa sebelisa likonopo tsa selaete qetellong ho tsamaea har'a li-slide tse tharo ka nako.
Ho nka le ho boloka khabone ho bohlokoa ho fihlela lipheo tsa Tumellano ea Paris.Photosynthesis ke theknoloji ea tlhaho ea ho hapa carbon.Ka ho nka khothatso ho tsoa ho lichen, re ile ra etsa 3D cyanobacteria photosynthetic biocomposite (ke hore, ho etsisa boriba) ho sebelisa polymer ea acrylic latex e kentsoeng seponcheng sa loofah.Sekhahla sa ho kenngoa ha CO2 ke biocomposite e ne e le 1.57 ± 0.08 g CO2 g-1 ea biomass d-1.Sekhahla sa ho nka se itšetlehile ka biomass e omileng qalong ea teko 'me e kenyelletsa CO2 e sebelisetsoang ho hōlisa biomass e ncha hammoho le CO2 e nang le metsoako ea polokelo e kang lik'habohaedreite.Litefiso tsena tsa ho noa li ne li phahame ka makhetlo a 14-20 ho feta mehato ea ho laola seretse 'me li ne li ka khona ho phahamisoa ho hapa biomass ea 570 t CO2 t-1 ka selemo-1, e lekanang le lihekthere tse 5.5-8.17 × 106 tsa tšebeliso ea mobu, ho tlosa 8-12 GtCO2 CO2 ka selemo.Ka lehlakoreng le leng, matla a tlhaho a morung a nang le khabone le polokelo ke 0.4–1.2 × 109 ha.Biocomposite e ile ea lula e sebetsa libeke tse 12 ntle le limatlafatsi tse eketsehileng kapa metsi, ka mor'a moo teko e ile ea felisoa.Ka har'a maemo a fapaneng a mahlale a batho a ho loants'a phetoho ea maemo a leholimo, li-biocomposite tsa cyanobacterial tse ntlafalitsoeng le tse ntlafalitsoeng li na le monyetla oa hore ho be le phepelo e tsitsitseng le e mpe ho eketsa ho tlosoa ha CO2 ha ho ntse ho fokotsa tahlehelo ea metsi, limatlafatsi le ts'ebeliso ea mobu.
Phetoho ea boemo ba leholimo ke tšokelo ea sebele ho mefuta-futa ea lihloliloeng tsa lefatše, botsitso ba tikoloho le batho.Ho fokotsa liphello tsa eona tse mpe ka ho fetisisa, ho hlokahala mananeo a hokahaneng le a maholo a decarburization, 'me, ha e le hantle, ho hlokahala mofuta o mong oa ho tlosa likhase tse futhumatsang mocheso sepakapakeng.Ho sa tsotellehe decarbonization e ntle ea tlhahiso ea motlakase2,3, hajoale ha ho na litharollo tsa thekenoloji tse tsitsitseng moruong tsa ho fokotsa carbon dioxide ea sepakapaka (CO2)4, le hoja ho tšoaroa ha khase ea flue ho ntse ho tsoela pele5.Sebakeng sa litharollo tsa boenjiniere tse scalable le tse sebetsang, batho ba lokela ho retelehela ho lienjineri tsa tlhaho bakeng sa ho ts'oaroa ha carbon - li-photosynthetic organisms (phototrophic organisms).Photosynthesis ke thekenoloji ea tlhaho ea tlhaho ea ho tlosa carbon, empa bokhoni ba eona ba ho fetola matla a carbon anthropogenic ka sekala se nang le moelelo oa nako ea belaella, li-enzyme ha li sebetse hantle, 'me bokhoni ba eona ba ho sebelisa sekala se nepahetseng boa belaetsa.Mokhoa o ka bang teng oa ho etsa phototrophy ke ho rema meru, ho remang lifate bakeng sa bioenergy ka ho nka khabone le ho boloka (BECCS) e le theknoloji ea mesi e mpe e ka thusang ho fokotsa ho ntšoa ha CO21.Leha ho le joalo, ho finyella pakane ea mocheso oa Tumellano ea Paris ea 1.5°C ho sebelisa BECCS e le mokhoa o ka sehloohong o tla hloka 0.4 ho 1.2 × 109 ha, e lekanang le 25–75% ea mobu o ka lengoang lefatšeng ka bophara6.Ho feta moo, ho se kholisehe ho amanang le litlamorao tsa lefats'e tsa manyolo a CO2 ho etsa hore ho belaelloe bokhoni bo ka bang teng ba masimo a meru7.Haeba re batla ho fihlela lipehelo tsa mocheso tse behiloeng ke Tumellano ea Paris, metsotsoana e 100 ea GtCO2 ea likhase tse futhumatsang lefatše (GGR) e tlameha ho tlosoa sepakapakeng selemo le selemo.Lefapha la Lipatlisiso le Boqapi la UK haufinyane le phatlalalitse lichelete bakeng sa merero e mehlano ea GGR8 ho kenyelletsa taolo ea peatland, boemo ba leholimo bo matlafalitsoeng ba majoe, ho lema lifate, biochar le lijalo tse sa feleng ho fepa tšebetso ea BECCS.Litšenyehelo tsa ho tlosa ho feta 130 MtCO2 sepakapakeng ka selemo ke 10-100 US$/tCO2, 0.2-8.1 MtCO2 ka selemo bakeng sa tsosoloso ea peatland, 52-480 US$/tCO2 le 12-27 MtCO2 ka selemo bakeng sa boemo ba leholimo ba majoe. , 0.4-30 USD / selemo.tCO2, 3.6 MtCO2/yr, keketseho ea 1% sebakeng sa meru, 0.4-30 US$/tCO2, 6-41 MtCO2/yr, biochar, 140-270 US$/tCO2, 20 -70 Mt CO2 ka selemo bakeng sa lijalo tse sa feleng tse sebelisang BECCS9.
Motsoako oa mekhoa ena e ka fihlela sepheo sa 130 Mt CO2 ka selemo, empa litšenyehelo tsa boemo ba leholimo ba majoe le BECCS li holimo, 'me biochar, le hoja e batla e le theko e tlaase ebile e sa sebelise mobu, e hloka lijo bakeng sa ts'ebetso ea tlhahiso ea biochar.e fana ka nts'etsopele le nomoro ena ho tsamaisa mahlale a mang a GGR.
Ho e-na le ho batla tharollo mobung, batla metsi, haholo-holo li-phototrophs tse nang le sele e le 'ngoe tse kang microalgae le cyanobacteria10.Algae (ho kenyeletsoa cyanobacteria) e tšoara hoo e ka bang 50% ea carbon dioxide ea lefats'e, leha e le hore e nka 1% feela ea biomass11 ea lefats'e.Cyanobacteria ke li-biogeoengineers tsa tlhaho tsa tlhaho, li rala motheo oa metabolism ea phefumoloho le phetoho ea bophelo ba lisele tse ngata ka oxygenic photosynthesis12.Mohopolo oa ho sebelisa cyanobacteria ho tšoara carbon ha o mocha, empa mekhoa e mecha ea ho beha 'mele e bula menyetla e mecha bakeng sa lintho tsena tsa khale.
Matamo a bulehileng le li-photobioreactors ke thepa ea kamehla ha u sebelisa microalgae le cyanobacteria molemong oa indasteri.Litsamaiso tsena tsa setso li sebelisa moetlo oa ho emisa moo lisele li phaphametseng ka bolokolohi sebakeng sa kholo14;leha ho le joalo, matangoana le li-photobioreactors li na le mefokolo e mengata e kang phetisetso e mpe ea CO2 boima, tšebeliso e matla ea mobu le metsi, ho ba le ts'oaetso ea biofouling, le litšenyehelo tse phahameng tsa kaho le ts'ebetso15,16.Li-bioreactors tsa biofilm tse sa sebeliseng meetlo ea ho fanyeha li na le chelete e ngata ho latela metsi le sebaka, empa li kotsing ea ho senyeha ha desiccation, tse atisang ho hlaseloa ke biofilm detachment (ka lebaka leo ho lahleheloa ke biomass e sebetsang), 'me ka tsela e tšoanang li atisa ho ba le biofouling17.
Ho hlokahala mekhoa e mecha ho eketsa sekhahla sa ho nka CO2 le ho rarolla mathata a fokotsang slurry le biofilm reactors.Mokhoa o mong o joalo ke li-photosynthetic biocomposites tse bululetsoeng ke boriba.Lichen ke motsoako oa li-fungus le li-photobionts (microalgae le/kapa cyanobacteria) tse koahelang hoo e ka bang 12% ea sebaka sa lefats'e18.Li-fungus li fana ka ts'ehetso ea 'mele, tšireletso, le ho tiisa karoloana ea photobiotic, e leng eona e fang li-fungus ka carbon (e le lihlahisoa tse feteletseng tsa photosynthetic).Biocomposite e reriloeng ke "lichen mimetic", eo ho eona batho ba bangata ba cyanobacteria ba sa tsamaeeng ka mokhoa oa biocoating e tšesaane holim'a substrate e tsamaisang thepa.Ntle le lisele, biocoating e na le matrix ea polymer e ka nkang sebaka sa fungus.Li-emulsion tsa polymer tse thehiloeng metsing kapa "latexes" li ratoa hobane li na le biocompatible, li tšoarella nako e telele, ha li theko e tlaase, li bonolo ho sebetsana le tsona 'me li fumaneha khoebong19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26.
Ho lokisoa ha lisele tse nang le li-polymers tsa latex ho susumetsoa haholo ke ho hlophisoa ha latex le mokhoa oa ho etsa filimi.Emulsion polymerization ke ts'ebetso e fapaneng e sebelisetsoang ho hlahisa rabara ea maiketsetso, likhomaretsi tse khomarelang, li-sealant, li-additives tsa konkreite, liphahlo tsa pampiri le tsa masela, le lipente tsa latex27.E na le melemo e mengata ho feta mekhoa e meng ea polymerization, joalo ka sekhahla se phahameng sa karabelo le katleho ea phetoho ea monomer, hammoho le boiketlo ba taolo ea sehlahisoa27,28.Khetho ea li-monomers e itšetlehile ka thepa e lakatsehang ea filimi ea polymer e hlahisoang, le bakeng sa litsamaiso tse tsoakiloeng tsa monoma (ke hore, li-copolymerizations), thepa ea polymer e ka fetoloa ka ho khetha li-ratios tse fapaneng tsa li-monomers tse etsang lihlahisoa tsa polymer tse hlahisoang.Butyl acrylate le styrene ke tse ling tsa acrylic latex monomers tse tloaelehileng haholo 'me li sebelisoa mona.Ho phaella moo, li-coalescing agents (mohlala, Texanol) li atisa ho sebelisoa ho khothalletsa sebopeho sa lifilimi tse tšoanang moo li ka fetolang thepa ea polymer latex ho hlahisa lesela le matla le le "tsoelang pele" (coalescing).Thutong ea rona ea pele ea bopaki ba maikutlo, sebaka se phahameng, se nang le porosity e phahameng ea 3D biocomposite e entsoe ka pente ea khoebo ea latex e kentsoeng seponcheng sa loofah.Ka mor'a ho qhekella nako e telele le ka mokhoa o tsoelang pele (libeke tse robeli), biocomposite e bontšitse bokhoni bo fokolang ba ho boloka cyanobacteria holim'a loofah scaffold hobane kholo ea lisele e ile ea fokolisa botšepehi ba sebopeho sa latex.Thutong ea hajoale, re ne re ikemiselitse ho theha letoto la li-polymer tsa acrylic latex tsa k'hemistri e tsebahalang bakeng sa ts'ebeliso e tsoelang pele lits'ebetsong tsa khabone ntle le ho tela ho senyeha ha polymer.Ka ho etsa joalo, re bontšitse bokhoni ba ho etsa lintho tse kang lichen-like polymer matrix tse fanang ka ts'ebetso e ntlafetseng ea likokoana-hloko le ho eketsa haholo elasticity ea mechine ho bapisoa le li-biocomposites tse tiisitsoeng.Ntlafatso e eketsehileng e tla potlakisa ts'ebeliso ea li-biocomposites bakeng sa ho ts'oaroa ha khabone, haholo ha e kopantsoe le cyanobacteria e fetotsoeng ka mokhoa oa ho ntlafatsa ts'ebetso ea CO2.
Li-latexes tse robong tse nang le li-polymer formulations tse tharo (H = "thata", N = "tloaelehileng", S = "bonolo") le mefuta e meraro ea Texanol (0, 4, 12% v / v) e ile ea lekoa bakeng sa chefo le ho amana ha mathata.Sekgomaretsi.ho tsoa ho li-cyanobacteria tse peli.Mofuta oa Latex o susumelitse haholo S. elongatus PCC 7942 (teko ea Shirer-Ray-Hare, latex: DF=2, H=23.157, P=<0.001) le CCAP 1479/1A (tse peli ANOVA, latex: DF=2, F = 103.93, P = <0.001) (Setšoantšo sa 1a).Motsoako oa texanol ha oa ka oa ama haholo khōlo ea S. elongatus PCC 7942, N-latex feela e ne e se chefo (setšoantšo sa 1a), le 0 N le 4 N li bolokile khōlo ea 26% le 35%, ka ho latellana (Mann- Whitney U, 0 N vs. 4 N: W = 13.50, P = 0.245; 0 N khahlanong le taolo: W = 25.0, P = 0.061; 4 N khahlanong le taolo: W = 25.0, P = 0.061) le 12 N e boloka khōlo e bapisoang ho laola likokoana-hloko (University ea Mann-Whitney, 12 N vs. taolo: W = 17.0, P = 0.885).Bakeng sa S. elongatus CCAP 1479/1A, motsoako oa latex le motsoako oa texanol e ne e le lintlha tsa bohlokoa, 'me ho ile ha hlokomeloa tšebelisano ea bohlokoa pakeng tsa tse peli (ANOVA, latex: DF = 2, F = 103.93, P = <0.001, Texanol) : DF=2, F=5.96, P=0.01, Latex*Texanol: DF=4, F=3.41, P=0.03).0 N le li-latexes tsohle tse "bonolo" li khothalletsa kholo (Setšoantšo sa 1a).Ho na le tšekamelo ea ho ntlafatsa kholo ka ho fokotseha ha sebopeho sa styrene.
Teko ea chefo le ho khomarela ea cyanobacteria (Synechococcus elongatus PCC 7942 le CCAP 1479/1A) ho metsoako ea latex, kamano le mocheso oa phetoho ea khalase (Tg) le matrix a liqeto tse thehiloeng ho chefo le data ea ho khomarela.(a) Teko ea chefo e entsoe ho sebelisoa likarolo tse arohaneng tsa kholo ea liperesente tsa cyanobacteria e tloaelehileng ho laola litso tse emisitsoeng.Liphekolo tse tšoailoeng ka * li fapane haholo le litsamaiso.(b) Boitsebiso ba kholo ea Cyanobacteria khahlanong le Tg latex (bolela ± SD; n = 3).(c) Palo e ntseng e eketseha ea cyanobacteria e lokollotsoeng tekong ea ho khomarela ea biocomposite.(d) Lintlha tsa ho khomarela khahlanong le Tg ea latex (e bolela ± StDev; n = 3).e Matrix ea liqeto e thehiloeng ho chefo le data ea ho khomarela.Karolelano ea styrene ho butyl acrylate ke 1:3 bakeng sa "hard" (H) latex, 1:1 bakeng sa "normal" (N) le 3:1 bakeng sa "soft" (S).Linomoro tse fetileng tsa khoutu ea latex li lumellana le litaba tsa Texanol.
Maemong a mangata, ho sebetsa ha sele ho fokotsehile ka ho eketseha ha mahloriso a texanol, empa ho ne ho se na kamano ea bohlokoa bakeng sa mefuta leha e le efe ea mathata (CCAP 1479 / 1A: DF = 25, r = -0.208, P = 0.299; PCC 7942: DF = 25, r = – 0,127, P = 0,527).Ka feiga.1b e bontša kamano pakeng tsa kholo ea lisele le mocheso oa phetoho ea khalase (Tg).Ho na le kamano e matla e mpe lipakeng tsa mahloriso a texanol le boleng ba Tg (H-latex: DF=7, r=-0.989, P=<0.001; N-latex: DF=7, r=-0.964, P=<0.001 ; S- latex: DF=7, r=-0.946, P=<0.001).Lintlha li bontšitse hore Tg e nepahetseng bakeng sa kholo ea S. elongatus PCC 7942 e ne e le haufi le 17 ° C (Setšoantšo sa 1b), ha S. elongatus CCAP 1479 / 1A e rata Tg ka tlase ho 0 ° C (Setšoantšo sa 1b).Ke S. elongatus CCAP 1479/1A feela e nang le kamano e mpe e matla pakeng tsa Tg le data ea chefo (DF=25, r=-0.857, P=<0.001).
Li-latexes tsohle li ne li e-na le kamano e ntle ea ho khomarela, 'me ha ho le ea mong oa tsona ea ileng a lokolla lisele tse fetang 1% ka mor'a 72 h (setšoantšo sa 1c).Ho ne ho se na phapang e khōlō pakeng tsa latexes ea mefuta e 'meli ea S. elongatus (PCC 7942: tlhahlobo ea Scheirer-Ray-Hara, Latex * Texanol, DF = 4, H = 0.903; P = 0.924; CCAP 1479 / 1A: Scheirer- Teko ea mahlaseli).– Hare teko, latex*texanol, DF=4, H=3.277, P=0.513).Ha bongata ba Texanol bo ntse bo eketseha, lisele tse ngata lia lokolloa (Setšoantšo sa 1c).ha e bapisoa le S. elongatus PCC 7942 (DF = 25, r = -0.660, P = <0.001) (Setšoantšo sa 1d).Ho feta moo, ho ne ho se na kamano ea lipalo pakeng tsa Tg le ho khomarela lisele tsa mefuta e 'meli (PCC 7942: DF = 25, r = 0.301, P = 0.127; CCAP 1479 / 1A: DF = 25, r = 0.287, P = 0.147).
Bakeng sa mefuta e 'meli, li-polymer tsa latex tse "thata" li ne li sa sebetse.Ka lehlakoreng le leng, 4N le 12N li sebelitse hantle ka ho fetisisa khahlanong le S. elongatus PCC 7942, ha 4S le 12S li sebetsa hantle ka ho fetisisa khahlanong le CCAP 1479 / 1A (setšoantšo sa 1e), le hoja ho hlakile hore ho na le sebaka sa ho ntlafatsa ho eketsehileng ha polymer matrix.Li-polymer tsena li 'nile tsa sebelisoa litekong tsa tlhahlobo ea CO2 ea semi-batch net.
Photophysiology e ile ea shejoa matsatsi a 7 ho sebelisoa lisele tse emisitsoeng ka har'a motsoako oa latex o nang le metsi.Ka kakaretso, ka bobeli sekgahla se bonahalang sa photosynthesis (PS) le palo e kahodimodimo ya PSII quantum chai (Fv/Fm) fokotseha ha nako e ntse e ea, empa ho fokotseha hona ha hoa lekana 'me li-dataset tse ling tsa PS li bontša karabo ea biphasic, e fana ka maikutlo a karabelo e sa fellang, le hoja ho hlaphoheloa ha nako ea sebele. ts'ebetso e khuts'oane ea PS (setšoantšo sa 2a le 3b).Karabo ea biphasic Fv/Fm e ne e sa hlake haholoanyane (Lipalo 2b le 3b).
(a) Sekhahla se bonahalang sa photosynthesis (PS) le (b) boholo ba lihlahisoa tsa PSII quantum (Fv / Fm) ea Synechococcus elongatus PCC 7942 ho arabela lihlahisoa tsa latex ha li bapisoa le ho laola litloaelo tsa ho emisa.Karolelano ea styrene ho butyl acrylate ke 1:3 bakeng sa "hard" (H) latex, 1:1 bakeng sa "normal" (N) le 3:1 bakeng sa "soft" (S).Linomoro tse fetileng tsa khoutu ea latex li lumellana le litaba tsa Texanol.(ho bolela ± ho kheloha ho tloaelehileng; n = 3).
(a) Sekhahla se bonahalang sa photosynthesis (PS) le (b) boholo ba PSII quantum chai (Fv/Fm) ea Synechococcus elongatus CCAP 1479/1A karabelo ho metsoako ea latex ha e bapisoa le ho laola meetlo ea ho emisa.Karolelano ea styrene ho butyl acrylate ke 1:3 bakeng sa "hard" (H) latex, 1:1 bakeng sa "normal" (N) le 3:1 bakeng sa "soft" (S).Linomoro tse fetileng tsa khoutu ea latex li lumellana le litaba tsa Texanol.(ho bolela ± ho kheloha ho tloaelehileng; n = 3).
Bakeng sa S. elongatus PCC 7942, sebopeho sa latex le mahloriso a Texanol ha lia ka tsa ama PS ka mor'a nako (GLM, Latex * Texanol * Nako, DF = 28, F = 1.49, P = 0.07), le hoja ho hlophisoa e ne e le ntho ea bohlokoa (GLM)., latex * nako, DF = 14, F = 3.14, P = <0.001) (Setšoantšo sa 2a).Ho ne ho se na phello e kholo ea mahloriso a Texanol ka nako (GLM, Texanol * nako, DF = 14, F = 1.63, P = 0.078).Ho bile le tšebelisano e kholo e amang Fv/Fm (GLM, Latex*Texanol*Time, DF=28, F=4.54, P=<0.001).Tšebelisano pakeng tsa tlhahiso ea latex le mahloriso a Texanol e bile le phello e kholo ho Fv/Fm (GLM, Latex*Texanol, DF=4, F=180.42, P=<0.001).Paramethara ka 'ngoe e boetse e ama Fv/Fm ha nako e ntse e feta (GLM, Latex*Time, DF=14, F=9.91, P=<0.001 le Texanol*Time, DF=14, F=10.71, P=< 0.001).Latex 12H e bolokile maemo a tlase ka ho fetesisa a PS le Fv/Fm (setšoantšo sa 2b), se bontšang hore polymer ena e chefo ho feta.
PS ea S. elongatus CCAP 1479/1A e ne e fapane haholo (GLM, latex * Texanol * nako, DF = 28, F = 2.75, P = <0.001), e nang le sebopeho sa latex ho e-na le mahloriso a Texanol (GLM, Latex * nako, DF =14, F=6.38, P=<0.001, GLM, Texanol* nako, DF=14, F=1.26, P=0.239)."Soft" polymers 0S le 4S li bolokile maemo a holimo hanyane a ts'ebetso ea PS ho feta ho emisoa ha taolo (Mann-Whitney U, 0S khahlano le li-control, W = 686.0, P = 0.044, 4S khahlano le li-control, W = 713, P = 0.01) le ho boloka taolo e ntlafalitsoe Fv./Fm (Setšoantšo sa 3a) e bonts'a lipalangoang tse sebetsang hantle ho ea ho Photosystem II.Bakeng sa boleng ba Fv/Fm ba lisele tsa CCAP 1479/1A, ho bile le phapang e kholo ea latex ha nako e ntse e ea (GLM, Latex*Texanol*Time, DF=28, F=6.00, P=<0.001) (Setšoantšo sa 3b).).
Ka feiga.4 e bonts'a karolelano ea PS le Fv/Fm ka nako ea matsatsi a 7 e le ts'ebetso ea kholo ea lisele bakeng sa mofuta o mong le o mong.S. elongatus PCC 7942 e ne e se na mohlala o hlakileng (Fig. 4a le b), leha ho le joalo, CCAP 1479 / 1A e bontšitse kamano ea parabolic pakeng tsa PS (Fig. 4c) le Fv / Fm (Fig. 4d) boleng litekanyo tsa styrene le butyl acrylate li hola ka phetoho.
Kamano pakeng tsa kholo le photophysiology ea Synechococcus longum ka litokisetso tsa latex.(a) Boitsebiso ba chefo bo reriloeng khahlanong le sekhahla se bonahalang sa photosynthetic (PS), (b) boholo ba PSII quantum chai (Fv/Fm) ea PCC 7942. c Lintlha tsa chefo tse reriloeng khahlanong le PS le d Fv/Fm CCAP 1479/1A.Karolelano ea styrene ho butyl acrylate ke 1:3 bakeng sa "hard" (H) latex, 1:1 bakeng sa "normal" (N) le 3:1 bakeng sa "soft" (S).Linomoro tse fetileng tsa khoutu ea latex li lumellana le litaba tsa Texanol.(ho bolela ± ho kheloha ho tloaelehileng; n = 3).
PCC 7942 ea biocomposite e ne e e-na le phello e fokolang ea ho boloka lisele tse nang le leaching ea bohlokoa ea lisele nakong ea libeke tse 'nè tsa pele (Setšoantšo sa 5).Ka mor'a karolo ea pele ea ho kenngoa ha CO2, lisele tse tsitsitseng ka 12 N latex li ile tsa qala ho lokolla CO2, 'me mokhoa ona o ile oa tsoela pele pakeng tsa matsatsi a 4 le 14 (setšoantšo sa 5b).Lintlha tsena li lumellana le litebello tsa ho fifala ha 'mala.Tlhōrō ea Net CO2 e qalile hape ho tloha letsatsing la 18. Ho sa tsotellehe ho lokolloa ha sele (setšoantšo sa 5a), PCC 7942 12 N biocomposite e ntse e bokella CO2 ho feta ho emisoa ha taolo ka matsatsi a 28, leha ho le joalo hanyenyane (Mann-Whitney U-test, W = 2275.5; P = 0.066).Sekhahla sa ho monya CO2 ka latex 12 N le 4 N ke 0.51 ± 0.34 le 1.18 ± 0.29 g CO2 g-1 ea biomass d-1.Ho bile le phapang e kholo lipakeng tsa kalafo le maemo a nako (teko ea Molula-setulo-Ray-Hare, kalafo: DF=2, H=70.62, P=<0.001 nako: DF=13, H=23.63, P=0.034), empa e e ne e se yona.ho ne ho e-na le kamano ea bohlokoa pakeng tsa phekolo le nako (teko ea Molula-setulo-Ray-Har, nako * phekolo: DF = 26, H = 8.70, P = 0.999).
Liteko tsa ho nka half-batch CO2 ho Synechococcus elongatus PCC 7942 biocomposites e sebelisang 4N le 12N latex.(a) Litšoantšo li bonts'a ho lokolloa ha lisele le ho fifala ha 'mala, hammoho le litšoantšo tsa SEM tsa biocomposite pele le ka mor'a tlhahlobo.Methalo e matheba a masoeu e bontša libaka tsa ho beha lisele ho biocomposite.(b) Kakaretso ea CO2 e nkuoang ka nako ea libeke tse 'ne."Tlwaelehileng" (N) latex e na le karo-karolelano ea styrene ho butyl acrylate ea 1:1.Linomoro tse fetileng tsa khoutu ea latex li lumellana le litaba tsa Texanol.(ho bolela ± ho kheloha ho tloaelehileng; n = 3).
Ho boloka lisele ho ile ha ntlafatsoa haholo bakeng sa khatello ea CCAP 1479 / 1A e nang le 4S le 12S, le hoja pigment e ile ea fetola 'mala butle ha nako e ntse e feta (setšoantšo sa 6a).Biocomposite CCAP 1479/1A e monya CO2 ka matsatsi a 84 a felletseng (libeke tse 12) ntle le litlatsetso tse ling tsa phepo.Tlhahlobo ea SEM (setšoantšo sa 6a) e tiisitse pono ea pono ea lisele tse nyenyane tsa lisele.Qalong, lisele li ne li koaletsoe ka lesela la latex le bolokang botšepehi ho sa tsotellehe ho hōla ha lisele.Sekhahla sa ho nka CO2 se ne se phahame haholo ho feta sehlopha sa taolo (teko ea Scheirer-Ray-Har, phekolo: DF = 2; H = 240.59; P = <0.001, nako: DF = 42; H = 112; P = <0.001 ) ( Setšoantšo sa 6b).The 12S biocomposite e fihletse boemo bo phahameng ka ho fetisisa ba CO2 (1.57 ± 0.08 g CO2 g-1 biomass ka letsatsi), ha 4S latex e ne e le 1.13 ± 0.41 g CO2 g-1 biomass ka letsatsi, empa ha ea ka ea fapana haholo (Mann-Whitney U. . teko, W = 1507.50; P = 0.07) mme ha ho na tšebelisano ea bohlokoa pakeng tsa phekolo le nako (teko ea Shirer-Rey-Hara, nako * phekolo: DF = 82; H = 10 .37; P = 1.000).
Halofo e ngata ea tlhahlobo ea CO2 e sebelisang Synechococcus elongatus CCAP 1479/1A biocomposites e nang le 4N le 12N latex.(a) Litšoantšo li bonts'a ho lokolloa ha lisele le ho fifala ha 'mala, hammoho le litšoantšo tsa SEM tsa biocomposite pele le ka mor'a tlhahlobo.Methalo e matheba a masoeu e bontša libaka tsa ho beha lisele ho biocomposite.(b) Kenyelletso ea CO2 ka kakaretso nakong ea libeke tse leshome le metso e 'meli."Soft" (S) latex e na le karolelano ea styrene ho butyl acrylate ea 1:1.Linomoro tse fetileng tsa khoutu ea latex li lumellana le litaba tsa Texanol.(ho bolela ± ho kheloha ho tloaelehileng; n = 3).
S. elongatus PCC 7942 (teko ea Shirer-Ray-Har, nako*phekolo: DF=4, H=3.243, P=0.518) kapa biocomposite S. elongatus CCAP 1479/1A (tse peli-ANOVA, nako*phekolo: DF=8 , F = 1.79, P = 0.119) (Setšoantšo sa S4).Biocomposite PCC 7942 e ne e e-na le lik'habohaedreite tse phahameng ka ho fetisisa bekeng ea 2 (4 N = 59.4 ± 22.5 wt%, 12 N = 67.9 ± 3.3 wt%), ha ho emisoa ha taolo ho ne ho e-na le lik'habohaedreite tse phahameng ka beke ea 4 ha (taolo = 59.6 ± 2.84% w/w).Kakaretso ea lik'habohaedreite tsa CCAP 1479 / 1A biocomposite e ne e bapisoa le ho emisoa ha taolo ntle le qalong ea nyeoe, ka liphetoho tse ling tsa latex ea 12S ka beke ea 4. Litekanyetso tse phahameng ka ho fetisisa tsa biocomposite e ne e le 51.9 ± 9.6 wt% bakeng sa 4S le 77.1 ± 17.0 wt% bakeng sa 12S.
Re ikemiseditse ho bonts'a menyetla ea moralo bakeng sa ho ntlafatsa botšepehi ba sebopeho sa filimi e tšesaane ea latex polymer coatings e le karolo ea bohlokoa ea khopolo ea lichen mimic biocomposite ntle le ho tela biocompatibility kapa tshebetso.Ehlile, haeba liphephetso tsa sebopeho tse amanang le kholo ea lisele li ka hlola, re lebelletse ntlafatso e kholo ea ts'ebetso ho feta li-biocomposites tsa rona tsa liteko, tse seng li bapisoa le litsamaiso tse ling tsa cyanobacteria le microalgae carbon capture.
Liaparo li tlameha ho ba tse se nang chefo, tse tšoarellang, tse ts'ehetsang ho khomarela lisele ka nako e telele, 'me li tlameha ho ba porous ho khothalletsa phetiso e sebetsang ea CO2 ea boima le O2 degassing.Li-polymer tsa acrylic tsa mofuta oa latex li bonolo ho li lokisa 'me li sebelisoa haholo indastering ea pente, ea masela le ea likhomaretsi30.Re ile ra kopanya cyanobacteria e nang le metsi a thehiloeng acrylic latex polymer emulsion e entsoeng ka polymerized ka karolelano e itseng ea likaroloana tsa styrene / butyl acrylate le mefuta e sa tšoaneng ea Texanol.Styrene le butyl acrylate li khethiloe hore li khone ho laola thepa ea 'mele, haholo-holo elasticity le coalescence katleho ea ho roala (ea bohlokoa bakeng sa ho roala ka matla le ho khomarela haholo), ho lumella ho qaptjoa ha likaroloana tse "thata" le "bonolo".Lintlha tsa chefo li fana ka maikutlo a hore latex e "thata" e nang le li-styrene tse ngata ha e thuse ho phela ha cyanobacteria.Ho fapana le butyl acrylate, styrene e nkoa e le chefo ho algae32,33.Mefuta ea Cyanobacteria e ile ea itšoara ka tsela e fapaneng haholo le latex, 'me mocheso o motle oa phetoho ea khalase (Tg) o ne o khethiloe bakeng sa S. elongatus PCC 7942, ha S. elongatus CCAP 1479/1A e bontša kamano e mpe ea linear le Tg.
Mocheso oa ho omisa o ama bokhoni ba ho theha filimi ea latex e sa feleng.Haeba mocheso oa ho omisa o ka tlase ho Mocheso o Monyenyane oa ho Etsa Filimi (MFFT), likaroloana tsa polymer latex li ke ke tsa kopana ka ho feletseng, e leng se etsang hore ho be le ho khomarela feela ka har'a sebopeho sa likaroloana.Lifilimi tse hlahisoang li na le likhomaretsi tse fokolang le matla a mochini mme li kanna tsa ba ka foromo ea phofo29.MFFT e amana haufi-ufi le Tg, e ka laoloang ke sebopeho sa monomer le ho eketsoa ha li-coalescents tse kang Texanol.Tg e etsa qeto ea likarolo tse ngata tsa 'mele tsa seaparo se hlahisoang, se ka bang boemong ba rabara kapa bo khanyang34.Ho latela Flory-Fox equation35, Tg e ipapisitse le mofuta oa monoma le karolo ea liperesente tse lekanyelitsoeng.Ho eketsoa ha li-coalescent ho ka fokotsa MFFT ka ho hatelloa ha nakoana ha Tg ea likaroloana tsa latex, tse lumellang hore filimi e thehoe ka mocheso o tlaase, empa e ntse e etsa seaparo se thata le se matla hobane coalescent e fetoha mouoane butle-butle ka nako kapa e ntšitsoe 36.
Ho eketsa mahloriso a Texanol ho khothalletsa ho thehoa ha filimi ka ho nolofatsa likaroloana tsa polymer (ho fokotsa Tg) ka lebaka la ho kenngoa ha likaroloana nakong ea ho omisa, kahoo ho eketsa matla a filimi e kopanetsoeng le ho khomarela lisele.Hobane biocomposite e omisitsoe mochesong oa mocheso (~ 18-20 ° C), Tg (30 ho 55 ° C) ea latex e "thata" e phahametse mocheso oa ho omisa, ho bolelang hore ho kopana ha likaroloana ho ka 'na ha se ke ha e-ba molemo, ho fella ka Lifilimi tsa B tse lulang li le li-vitreous, thepa e fosahetseng ea mochini le e khomarelang, elasticity e fokolang le diffusivity30 qetellong li lebisa tahlehelong e kholo ea lisele.Sebopeho sa lifilimi tse tsoang ho "tloaelehileng" le "bonolo" li-polymers li etsahala ka tlase kapa ka tlase ho Tg ea filimi ea polymer, 'me sebopeho sa filimi se ntlafatsoa ka ho ntlafala ha coalescence, e leng se hlahisang lifilimi tse tsoelang pele tsa polymer tse nang le mekhoa e ntlafetseng ea mechine, e kopantsoeng le ea ho khomarela.Filimi e hlahisoang e tla lula e le rabara nakong ea liteko tsa ho hapa CO2 ka lebaka la Tg ea eona e haufi le ("tloaelehileng" motsoako: 12 ho 20 ºC) kapa ka tlaase haholo (motsoako o "bonolo": -21 ho -13 °C) ho mocheso o tloaelehileng oa 30."Hard" latex (3.4 ho 2.9 kgf mm–1) e thata ka makhetlo a mararo ho feta latex "e tloaelehileng" (1.0 ho 0.9 kgf mm–1).Ho thatafala ha li-latex tse "bonolo" ho ke ke ha lekanngoa ka microhardness ka lebaka la rubberiness ea tsona e feteletseng le ho khomarela mocheso oa kamore.Tefiso e holimo e ka ama kamano ea ho khomarela, empa ho hlokahala lintlha tse ngata ho fana ka tlhahisoleseling e nang le moelelo.Leha ho le joalo, li-latex tsohle li bolokile lisele ka nepo, li lokolla ka tlase ho 1%.
Tlhahiso ea photosynthesis ea fokotseha ha nako e ntse e ea.Ho pepeseha ho polystyrene ho lebisa ho senyeha ha membrane le khatello ea oxidative38,39,40,41.Litekanyetso tsa Fv/Fm tsa S. elongatus CCAP 1479/1A tse pepesitsoeng ho 0S le 4S li ne li batla li le holimo habeli ha li bapisoa le taolo ea ho emisoa, e lumellanang hantle le sekhahla sa tšebeliso ea CO2 ea 4S biocomposite, hammoho le maemo a tlase a bolelang PS.litekanyetso.Litekanyetso tse phahameng tsa Fv/Fm li bontša hore lipalangoang tsa elektronike ho ea PSII li ka fana ka photons42 e eketsehileng, e leng se ka fellang ka litekanyetso tse phahameng tsa ho lokisa CO2.Leha ho le joalo, ho lokela ho hlokomeloa hore lintlha tsa photophysiological li ile tsa fumanoa liseleng tse emisitsoeng ka har'a litharollo tsa latex tse nang le metsi 'me li ka' na tsa se ke tsa bapisoa ka ho toba le li-biocomposites tse hōlileng tsebong.
Haeba latex e baka tšitiso ho khanya le / kapa phapanyetsano ea khase e bakang leseli le thibelo ea CO2, e ka baka khatello ea cellular le ho fokotsa ts'ebetso, 'me haeba e ama ho lokolloa ha O2, photorespiration39.Ho fetisoa ha leseli la liphahlo tse phekotsoeng ho ile ha hlahlojoa: latex e "thata" e bontšitse ho fokotseha ho fokolang ha phetisetso ea leseli pakeng tsa 440 le 480 nm (e ntlafetseng ka karolo e itseng ka ho eketsa mahloriso a Texanol ka lebaka la ho ntlafala ha filimi), ha "bonolo" le "kamehla". ” latex e bontšitse phokotseho e nyane ea phetiso ea leseli.ha e bontše tahlehelo e bonahalang.Litlhahlobo, hammoho le li-incubation tsohle, li entsoe ka matla a mabone a tlase (30.5 µmol m-2 s-1), kahoo mahlaseli afe kapa afe a sebetsang ka photosynthetically ka lebaka la matrix a polymer a tla lefshoa 'me a ka ba a thusa ho thibela photoinhibition.ka matla a kganya a senyang.
Biocomposite CCAP 1479/1A e sebelitse matsatsing a 84 a tlhahlobo, ntle le phetoho ea limatlafatsi kapa tahlehelo e kholo ea biomass, e leng sepheo sa mantlha sa thuto.Depigmentation ea lisele e ka amahanngoa le ts'ebetso ea chlorosis ho arabela tlala ea naetrojene ho fihlela bophelo ba nako e telele (boemo ba ho phomola), e ka thusang lisele hore li qalelle ho hōla ka mor'a hore ho bokelloe ha naetrojene e lekaneng e fihletsoe.Litšoantšo tsa SEM li tiisitse hore lisele li ne li lula ka har'a seaparo ho sa tsotellehe karohano ea lisele, ho bonts'a elasticity ea latex "bonolo" 'me kahoo e bontša molemo o hlakileng ho feta phetolelo ea liteko."Soft" latex e na le hoo e ka bang 70% butyl acrylate (ka boima ba 'mele), e phahameng haholo ho feta khatello e boletsoeng bakeng sa seaparo se bonolo ka mor'a ho omisa44.
Tšebeliso ea letlooa la CO2 e ne e phahame haholo ho feta ea ho emisoa ha taolo (14-20 le 3-8 linako tse phahameng bakeng sa S. elongatus CCAP 1479 / 1A le PCC 7942, ka ho latellana).Nakong e fetileng, re sebelisitse mohlala oa phetisetso ea boima ba CO2 ho bontša hore mokhanni ea ka sehloohong oa ho kenngoa ha CO2 ke mocheso o bohale oa CO2 ka holim'a biocomposite31 le hore ts'ebetso ea biocomposite e ka fokotsoa ka ho hanyetsa ho fetisoa ha bongata.Bothata bona bo ka hlōloa ka ho kenyelletsa metsoako e se nang chefo, e se nang filimi ho latex ho eketsa porosity le permeability ea coating26, empa ho boloka lisele ho ka senyeha kaha leano lena le tla fella ka hore ho be le filimi e fokolang20.Sebopeho sa lik'hemik'hale se ka fetoloa nakong ea polymerization ho eketsa porosity, e leng khetho e ntle ka ho fetisisa, haholo-holo mabapi le tlhahiso ea indasteri le scalability45.
Ts'ebetso ea biocomposite e ncha ha e bapisoa le liphuputso tsa morao-rao tse sebelisang li-biocomposites tse tsoang ho microalgae le cyanobacteria li bontšitse melemo ea ho fetola sekhahla sa ho jara lisele (Letlapa la 1) 21,46 le ka linako tse telele tsa tlhahlobo (matsatsi a 84 khahlanong le 15 lihora46 le libeke tsa 321).
Likahare tsa lik'habohaedreite ka liseleng li bapisoa hantle le lithuto tse ling47,48,49,50 tse sebelisang cyanobacteria 'me li sebelisoa e le mokhoa o ka sebelisoang bakeng sa ho tšoara carbon le ho sebelisa / ho tsosolosa, joalo ka mekhoa ea BECCS fermentation49,51 kapa bakeng sa tlhahiso ea biodegradable. bioplastic52 .E le karolo ea mabaka a thuto ena, re nka hore ho lema meru, leha ho nahanoa ka mohopolo o fosahetseng oa mesi ea BECCS, ha se tharollo ea phetoho ea maemo a leholimo 'me e ja karolo e tšosang ea mobu o ka lengoang lefatšeng6.E le teko ea ho nahana, ho hakanngoa hore pakeng tsa 640 le 950 GtCO2 e tla hloka ho tlosoa sepakapakeng ka 2100 ho fokotsa mocheso oa lefats'e ho 1.5 ° C53 (hoo e ka bang 8 ho isa ho 12 GtCO2 ka selemo).Ho fihlela sena ka biocomposite e sebetsang hantle (574.08 ± 30.19 t CO2 t-1 biomass ka selemo-1) ho tla hloka katoloso ea molumo ho tloha ho 5.5 × 1010 ho isa ho 8.2 × 1010 m3 (ka katleho e ka bapisoang ea photosynthetic), e nang le ho tloha ho 192 bilione ea lilithara tse peli. polymer.Ha re nahana hore 1 m3 ea biocomposites e nka 1 m2 ea sebaka sa mobu, sebaka se hlokehang ho monya kakaretso ea selemo le selemo ea CO2 e tla ba pakeng tsa lihekthere tse limilione tse 5.5 le 8.17, tse lekanang le 0.18-0.27% ea tse loketseng bophelo ba masimo a libakeng tsa tropike, le ho fokotsa sebaka sa naha.tlhokahalo ea BECCS ka 98-99%.Re lokela ho hlokomela hore karo-karolelano ea khopolo-taba e thehiloe holim'a ho kenngoa ha CO2 e tlalehiloeng ka leseli le tlaase.Hang ha biocomposite e pepesetsoa khanya ea tlhaho e matla haholoanyane, sekhahla sa ho nkeloa ha CO2 sea eketseha, se fokotsa litlhoko tsa mobu le ho phahamisa sekala ho ea pele mohopolong oa biocomposite.Leha ho le joalo, ts'ebetsong e tlameha ho ba ho equator bakeng sa matla le nako e telele ea backlight.
Phello ea lefats'e ea CO2 manyolo, ke hore, keketseho ea tlhahiso ea limela e bakoang ke ho eketseha ha CO2 ho fumaneha, e fokotsehile libakeng tse ngata tsa mobu, mohlomong ka lebaka la liphetoho tsa limatlafatsi tsa bohlokoa tsa mobu (N le P) le mehloli ea metsi7.Sena se bolela hore fotosynthesis ea lefats'e e kanna ea se ke ea lebisa keketseho ea ho nkeloa ha CO2, leha ho na le maemo a phahameng a CO2 moeeng.Boemong bona, maano a ho fokotsa phetoho ea maemo a leholimo a thehiloeng fatše joalo ka BECCS a na le monyetla o fokolang oa ho atleha.Haeba ketsahalo ena ea lefats'e e tiisitsoe, biocomposite ea rona e bululetsoeng ke boriba e ka ba letlotlo la bohlokoa, ho fetola likokoana-hloko tse nang le sele e le 'ngoe ea metsing hore e be "lihlahisoa tsa fatše."Limela tse ngata tsa lefats'e li lokisa CO2 ka C3 photosynthesis, ha limela tsa C4 li rata libaka tse futhumetseng, tse omeletseng 'me li sebetsa hantle haholoanyane likhatellong tse phahameng tsa CO254.Cyanobacteria e fana ka mokhoa o mong o ka felisang likhakanyo tse tšosang tsa ho fokotseha ha carbon dioxide ho limela tsa C3.Cyanobacteria e hlōtse mefokolo ea photorespiratory ka ho theha mochine o sebetsang hantle oa ho matlafatsa carbon moo likhatello tse phahameng tsa CO2 li hlahisoang le ho hlokomeloa ke ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (RuBisCo) ka har'a carboxysomes ho pota-pota.Haeba tlhahiso ea cyanobacterial biocomposites e ka eketseha, sena se ka fetoha sebetsa sa bohlokoa bakeng sa moloko oa batho ntoeng khahlanong le phetoho ea maemo a leholimo.
Li-biocomposites (lichen mimics) li fana ka melemo e hlakileng ho feta litloaelo tse tloaelehileng tsa ho emisoa ha li-microalgae le cyanobacteria, ho fana ka litekanyetso tse phahameng tsa CO2, ho fokotsa likotsi tsa tšilafalo, le ho tšepisa ho qoba CO2 ea tlhōlisano.Litšenyehelo li fokotsa haholo tšebeliso ea mobu, metsi le limatlafatsi56.Boithuto bona bo bonts'a monyetla oa ho nts'etsapele le ho etsa latex e sebetsang hantle ea biocompatible eo, ha e kopantsoe le seponche sa loofah e le karoloana ea mokhethoa, e ka fanang ka ts'ebetso e sebetsang le e sebetsang ea CO2 ka likhoeli tse ngata tsa opereishene ha e ntse e boloka tahlehelo ea sele e le bonyane.Li-biocomposites li ka nka hoo e ka bang 570 t CO2 t-1 ea biomass ka selemo 'me e ka ipaka e le bohlokoa ho feta maano a ho rema meru a BECCS karabong ea rona ho phetoho ea maemo a leholimo.Ka ntlafatso e tsoelang pele ea sebopeho sa polymer, liteko ka matla a mabone a holimo, 'me li kopantsoe le boenjiniere bo tsoetseng pele ba metabolism, lienjiniere tsa tlhaho tsa tlhaho li ka boela tsa thusa.
Acrylic latex polymers e ile ea lokisoa ho sebelisoa motsoako oa styrene monomers, butyl acrylate le acrylic acid, 'me pH e fetotsoe ho 7 le 0.1 M sodium hydroxide (tafole ea 2).Styrene le butyl acrylate li etsa bongata ba liketane tsa polymer, ha acrylic acid e thusa ho boloka likaroloana tsa latex li suspension57.Lintho tsa sebopeho sa latex li khethoa ke mocheso oa phetoho ea khalase (Tg), e laoloang ka ho fetola karo-karolelano ea styrene le butyl acrylate, e fanang ka thepa e "thata" le "bonolo", ka ho latellana58.Polymer e tloaelehileng ea acrylic latex ke 50:50 styrene:butyl acrylate 30, kahoo thutong ena latex e nang le karo-karolelano ena e ne e bitsoa latex "e tloaelehileng", 'me latex e nang le setaele se phahameng e ne e bitsoa latex e nang le setaele se tlase. .bitsoa “bonolo” joalo ka “thata”.
Emulsion ea mantlha e ile ea lokisoa ho sebelisoa metsi a hloekisitsoeng (174 g), sodium bicarbonate (0.5 g) le Rhodapex Ab/20 surfactant (30.92 g) (Solvay) ho tsitsisa marotholi a monoma a 30.Ho sebelisa seringe ea khalase (Science Glass Engineering) e nang le pompo ea syringe, aliquot ea bobeli e nang le styrene, butyl acrylate le acrylic acid e thathamisitsoeng ho Lethathamo la 2 e ile ea eketsoa ka ho theoha ka sekhahla sa 100 ml h-1 ho emulsion ea mantlha ka lihora tse 4 (Cole). -Palmer, Mount Vernon, Illinois).Lokisetsa tharollo ea polymerization initiator 59 sebelisa dHO le ammonium persulfate (100 ml, 3% w/w).
Hlohlelletsa tharollo e nang le dHO (206 g), sodium bicarbonate (1 g) le Rhodapex Ab/20 (4.42 g) u sebelisa mochini o futhumatsang hlooho (Heidolph Hei-TORQUE value 100) ka propeller ea tšepe e sa hloekang le mocheso ho isa ho 82°C ka har'a sekepe se koahetsoeng ka metsi ka har'a bateng ea metsi e futhumetseng ea VWR Scientific 1137P.Tharollo e fokotsehileng ea boima ba 'mele (28.21 g) le initiator (20.60 g) e ile ea eketsoa ka tsela e theohang ka har'a sekepe se koetsoeng ebe se hlohlelletsoa metsotso e 20.Kopanya ka matla litharollo tse setseng tsa monoma (150 ml h-1) le initiator (27 ml h-1) ho boloka likaroloana li emisitsoe ho fihlela li kenngoa ka baki ea metsi ka nako ea lihora tse 5 u sebelisa li-syringe tsa 10 ml le 100 ml ka ho latellana ka sejaneng. .e phethiloe ka pompo ea seringe.Lebelo la "stirrer" le ile la eketseha ka lebaka la ho eketseha ha molumo oa slurry ho netefatsa hore slurry e bolokoa.Ka mor'a ho eketsa initiator le emulsion, mocheso oa karabelo o ile oa phahamisetsoa ho 85 ° C, o tsosoa hantle ka 450 rpm metsotso e 30, ebe o pholile ho 65 ° C.Ka mor'a ho pholile, litharollo tse peli tsa ho falla li ile tsa kenngoa ho latex: tert-butyl hydroperoxide (t-BHP) (70% metsing) (5 g, 14% ka boima ba 'mele) le isoascorbic acid (5 g, 10% ka boima ba 'mele)..Kenya t-BHP e theoha ka ho theoha 'me u tsamaee metsotso e 20.Erythorbic acid e ile ea kenngoa ka tekanyo ea 4 ml / h ho tloha syringe ea 10 ml ho sebelisoa pompo ea sering.Tharollo ea latex e ntan'o pholile ho mocheso oa kamore 'me ea fetoloa ho pH 7 ka 0.1M sodium hydroxide.
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate (Texanol) - chefo e tlaase ea biodegradable coalescent bakeng sa lipente tsa latex 37,60 - e ile ea eketsoa ka seringe le pompo ka mefuta e meraro (0, 4, 12% v / v) e le coalescing agent bakeng sa motsoako oa latex ho nolofatsa sebopeho sa filimi nakong ea ho omisa37.Liperesente tsa latex solids li ile tsa khethoa ka ho beha 100 µl ea polima e 'ngoe le e' ngoe ka har'a likatiba tsa foil tsa aluminium tse lekantsoeng pele le ho omisoa ka ontong ka 100 ° C ka lihora tse 24.
Bakeng sa phetiso e bobebe, motsoako o mong le o mong oa latex o ne o sebelisoa ho selaete sa microscope ho sebelisoa cube ea lerotholi ea tšepe e sa hloekang e lekantsoeng ho hlahisa lifilimi tsa 100 µm ebe e omisoa ho 20 ° C bakeng sa lihora tse 48.Phatlalatso ea leseli (e tsepamisitsoeng ho mahlaseli a kotsi a photosynthetically, λ 400-700 nm) e ile ea lekanyetsoa ho ILT950 SpectriLight spectroradiometer e nang le sensor e bohōle ba 35 cm ho tloha lebone la fluorescent la 30 W (Sylvania Luxline Plus, n = 6) - moo leseli. mohloli e ne e le cyanobacteria le lintho tse phelang Lintho tse entsoeng ka motsoako li bolokiloe.SpectrILight III software version 3.5 e ne e sebelisetsoa ho rekota khanya le phetisetso ho λ 400–700 nm61 range.Mehlala eohle e ne e behiloe ka holim'a sensor, 'me li-slide tsa khalase tse sa koaeloang li ile tsa sebelisoa e le taolo.
Mehlala ea latex e ile ea kenngoa sejaneng sa ho baka sa silicone 'me ea lumelloa hore e omelle lihora tse 24 pele e hlahlojoa ho thatafala.Beha mohlala o omisitsoeng oa latex holim'a kepisi ea tšepe tlas'a microscope ea x10.Ka mor'a ho tsepamisa maikutlo, lisampole li ile tsa hlahlojoa ho tester ea microhardness ea Buehler Micromet II.Sampole e ile ea beoa matla a ligrama tse 100 ho isa ho tse 200 'me nako ea mojaro e behiloe ho metsotsoana e 7 ho theha bofokoli ba daemane sampoleng.Khatiso e ile ea hlahlojoa ho sebelisoa sepheo sa microscope ea Bruker Alicona × 10 ka software e eketsehileng ea ho lekanya sebopeho.The Vickers hardness formula (Equation 1) e ne e sebelisetsoa ho bala ho thatafala ha latex ka 'ngoe, moo HV e leng nomoro ea Vickers, F ke matla a sebelisoang, 'me d ke karolelano ea li-diagonals tse baloang ho tloha bophahamong le bophara ba latex.boleng ba indent."Bonolo" latex e ke ke ea lekanngoa ka lebaka la ho khomarela le ho otlolla nakong ea tlhahlobo ea indentation.
Ho fumana mocheso oa phetoho ea khalase (Tg) ea sebopeho sa latex, lisampole tsa polymer li ile tsa beoa lijaneng tsa silika tsa gel, tse omisitsoeng ka lihora tse 24, li lekanya ho 0.005 g, ebe li kenngoa ka har'a lijana tsa mohlala.Sejana se ile sa koaheloa 'me sa kenngoa ka har'a colorimeter e fapaneng ea scanning (PerkinElmer DSC 8500, Intercooler II, software ea tlhahlobo ea data ea Pyris)62.Mokhoa oa ho phalla ha mocheso o sebelisoa ho beha likopi tsa litšupiso le likopi tsa sampuli ka ontong e le 'ngoe e nang le mochine o kenang mocheso ho lekanya mocheso.Kakaretso ea li-ramp tse peli li ile tsa sebelisoa ho etsa mothinya o tsitsitseng.Mokhoa oa mohlala o ile oa phahamisoa khafetsa ho tloha ho -20 ° C ho ea ho 180 ° C ka tekanyo ea 20 ° C ka motsotso.Sebaka se seng le se seng sa ho qala le ho qetela se bolokoa motsotso o le 1 ho ikarabella bakeng sa ho fokotseha ha mocheso.
Ho lekola bokhoni ba biocomposite ho monya CO2, lisampole li ile tsa lokisoa le ho lekoa ka tsela e ts'oanang le thutong ea rona e fetileng31.Lesela la ho hlatsoa le omisitsoeng le le entsoeng ka li-autoclaved le ile la khaoloa likotoana tse ka bang 1 × 1 × 5 cm 'me la lekanngoa.Sebelisa 600 µl ea li-biocoatings tse peli tse sebetsang ka ho fetesisa tsa mofuta o mong le o mong oa cyanobacteria pheletsong e 'ngoe ea lesela le leng le le leng la loofah, le koahelang hoo e ka bang 1 × 1 × 3 cm, 'me le omelle lefifing ka 20°C ka lihora tse 24.Ka lebaka la sebopeho sa macroporous sa loofah, e 'ngoe ea foromo e ile ea senyeha, ka hona, katleho ea ho kenya lisele e ne e se 100%.Ho hlola bothata bona, boima ba tokiso e ommeng holim'a loofah bo ile ba khethoa mme bo tloaeleha ho tokiso e omileng ea referense.Litaolo tsa Abiotic tse nang le loofah, latex, le motsoako oa limatlafatsi o nyopa li ile tsa lokisoa ka mokhoa o ts'oanang.
Ho etsa tlhahlobo ea ho nka CO2 ea halofo ea batch, beha biocomposite (n = 3) ka har'a tube ea khalase ea 50 ml e le hore karolo e 'ngoe ea biocomposite (ntle le biocoating) e kopane le 5 ml ea kgolo, e lumellang limatlafatsi hore li kopane. ho tsamaisoa ka ts'ebetso ea capillary..Botlolo e tiisitsoe ka kork ea rabara ea butyl e bophara ba limilimithara tse 20 'me e koahetsoe ka sekoahelo sa silevera sa aluminium.Ha e se e tiisitsoe, kenya 45 ml ea 5% CO2 / moea ka nale e hloekisitsoeng e kentsoeng seringenneng e thibelang khase.Boima ba sele ea ho emisoa ha taolo (n = 3) bo ne bo lekana le boima ba sele ea biocomposite sebakeng sa limatlafatsi.Liteko li entsoe ka 18 ± 2 °C ka photoperiod ea 16:8 le photoperiod ea 30.5 µmol m-2 s-1.Sebaka sa hlooho se ne se ntšoa ka matsatsi a mang le a mang a mabeli ka sering e tiileng ea khase 'me ea hlahlojoa ka mithara ea CO2 e nang le infrared absorption GEOTech G100 ho fumana peresente ea CO2 e kenngoa.Kenya molumo o lekanang oa motsoako oa khase ea CO2.
% CO2 Fix e baloa ka tsela e latelang: % CO2 Lokisa = 5% (v/v) - ngola %CO2 (equation 2) moo P = khatello, V = bophahamo, T = mocheso, le R = khase e loketseng kamehla.
Likhahla tse tlalehiloeng tsa CO2 bakeng sa ho emisoa ha cyanobacteria le li-biocomposites li ne li tloaeleha ho ba taolo eo e seng ea likokoana-hloko.Karolo e sebetsang ea g biomass ke palo ea biomass e ommeng e sa tsamaeeng leselang la ho hlatsoa.E khethoa ka ho bekha lisampole tsa loofah pele le ka mor'a ho lokisa lisele.Boikarabello ba boima ba sele (biomass e lekanang) ka ho lekanya litokisetso pele le ka mor'a ho omisoa le ka ho bala boima ba ho lokisoa ha sele (equation 3).Litokisetso tsa lisele li nkoa li le homogeneous nakong ea ho lokisa.
Minitab 18 le Microsoft Excel tse nang le kenyelletso ea RealStatistics li ile tsa sebelisoa bakeng sa tlhahlobo ea lipalo.Ho tloaeleha ho ile ha lekoa ho sebelisoa tlhahlobo ea Anderson-Darling, 'me ho lekanngoa ha mefuta e fapaneng ho ile ha lekoa ho sebelisoa teko ea Levene.Lintlha tse khotsofatsang mehopolo ena li ile tsa hlahlojoa ho sebelisoa tlhahlobo ea litsela tse peli tsa phapang (ANOVA) ka tlhahlobo ea Tukey e le tlhahlobo ea post hoc.Lintlha tse peli tse sa kang tsa kopana le maikutlo a tloaelehileng le phapang e lekanang li ile tsa hlahlojoa ho sebelisoa teko ea Shirer-Ray-Hara 'me joale tlhahlobo ea Mann-Whitney U ho fumana bohlokoa pakeng tsa phekolo.Mefuta e tloaelehileng ea linear e tsoakiloeng (GLM) e ne e sebelisoa bakeng sa lintlha tse sa tloaelehang tse nang le lintlha tse tharo, moo lintlha li ileng tsa fetoloa ho sebelisoa Johnson transform63.Likamano tsa nakoana tsa lihlahisoa tsa Pearson li ile tsa etsoa ho lekola kamano pakeng tsa mahloriso a Texanol, mocheso oa phetoho ea khalase, le chefo ea latex le data ea adhesion.
Nako ea poso: Jan-05-2023