Nature.com сайтына кергәнегез өчен рәхмәт.Сез чикләнгән CSS ярдәме белән браузер версиясен кулланасыз.Иң яхшы тәҗрибә өчен без яңартылган браузерны кулланырга киңәш итәбез (яки Internet Explorer'та туры килү режимын сүндерегез).Моннан тыш, дәвамлы ярдәмне тәэмин итү өчен, без сайтны стильләр һәм JavaScriptсыз күрсәтәбез.
Берьюлы өч слайд карусельен күрсәтә.Алдагы һәм Киләсе төймәләрне берьюлы өч слайд аша күчерү өчен кулланыгыз, яки ахырда слайдер төймәләрен берьюлы өч слайд аша күчерегез.
Париж килешүе максатларына ирешү өчен углерод тоту һәм саклау бик мөһим.Фотосинтез - углеродны алу өчен табигать технологиясе.Лишайниклардан илһам алып, без 3D цианобактерия фотосинтетик биокомпозит (ягъни лишайникны охшату) луфа губкасына кулланылган акрил латекс полимеры ярдәмендә эшләдек.Биокомпозит белән CO2 алу тизлеге 1,57 ± 0,08 г CO2 g-1 биомассасы d-1 иде.Эзләү дәрәҗәсе эксперимент башында коры биомассага нигезләнгән һәм яңа биомассаны үстерү өчен кулланылган CO2, шулай ук углеводлар кебек саклагыч кушылмалардагы CO2ны үз эченә ала.Бу алу ставкалары контроль чаралардан 14-20 тапкырга югарырак иде һәм елына 570 т CO2 t-1 биомассасын алу өчен масштабланырга мөмкин, бу 5,5-8,17 × 106 гектар җир куллануга тиң, 8-12 GtCO2 бетереп. Елына CO2.Киресенчә, углерод тоту һәм саклау белән урман биоэнергиясе 0,4-1,2 × 109 га.Биокомпозит 12 атна дәвамында өстәмә матдәләр яки сусыз эшләде, аннан соң эксперимент туктатылды.Климат үзгәрүенә каршы көрәшү өчен кешелекнең күпкырлы технологик позициясе, инженер һәм оптимальләштерелгән цианобактериаль биокомпозитлар су, туклыклы һәм җир куллану югалтуларын киметкәндә CO2 чыгаруны арттыру өчен тотрыклы һәм масштаблы урнаштыру потенциалына ия.
Климат үзгәреше глобаль биологик төрлелек, экосистема тотрыклылыгы һәм кешеләр өчен реаль куркыныч.Аның иң начар эффектларын йомшарту өчен, координацияләнгән һәм зур масштаблы декарбуризация программалары кирәк, һәм, әлбәттә, парник газларын атмосферадан турыдан-туры чыгару кирәк.Электр энергиясен җитештерүнең уңай декарбонизациясенә карамастан, хәзерге вакытта атмосфера углерод газын (CO2) 4 киметү өчен экономик яктан тотрыклы технологик карарлар юк, грипп газын алу дәвам итә5.Масштаблы һәм практик инженер чишелешләре урынына кешеләр углерод алу өчен табигый инженерларга мөрәҗәгать итәргә тиеш - фотосинтетик организмнар (фототрофик организмнар).Фотосинтез - табигатьнең углерод секвестрация технологиясе, ләкин антропоген углеродны баетуны кире кайтару сәләте шикле, ферментлар эффектив түгел, һәм тиешле масштабларда урнаштыру мөмкинлеге шикле.Фототрофия өчен потенциаль юл - урман утырту, ул биоэнергия өчен агачларны углерод тоту һәм саклау (BECCS) белән тискәре эмиссия технологиясе итеп кисә, чиста CO21 чыгаруны киметергә ярдәм итә.Ләкин, Париж килешүенең температура максатына ирешү өчен, төп ысул буларак BECCS кулланып, 0,4 - 1,2 × 109 га кирәк, бу хәзерге глобаль сөрү җирләренең 25-75% тәшкил итә6.Моннан тыш, CO2 ашламасының глобаль эффектлары белән бәйле билгесезлек урман плантацияләренең потенциаль эффективлыгын шик астына куя7.Әгәр дә без Париж килешүе белән билгеләнгән температура максатларына ирешергә тиеш булсак, атмосферадан 100 секунд GtCO2 парник газлары (GGR) чыгарылырга тиеш.Бөек Британия тикшеренүләр һәм инновацияләр департаменты күптән түгел биш GGR8 проектын финанслауны игълан итте, шул исәптән торф җирләре белән идарә итү, кыя һава торышын көчәйтү, агач утырту, биохар һәм күпьеллык культуралар BECCS процессын тукландыру өчен.Атмосферадан елына 130 MtCO2-тан чыгару чыгымнары 10-100 АКШ доллары / tCO2, торф җирләрен торгызу өчен елына 0,2-8.1 MtCO2, ташларны һава торышы өчен елына 52-480 АКШ доллары / tCO2 һәм 12-27 MtCO2. , Елга 0,4-30 АКШ доллары.tCO2, 3.6 MtCO2 / ел, урман мәйданында 1% арту, 0,4-30 АКШ доллары / tCO2, 6-41 MtCO2 / ел, биохар, 140-270 АКШ $ / tCO2, 20 –70 Mt CO2 даими культуралар өчен елына BECCS9.
Бу алымнарның кушылмасы елына 130 Mt CO2 максатына ирешергә мөмкин, ләкин кыя һава торышы һәм BECCS чыгымнары зур, һәм биохар, чагыштырмача арзан һәм җирдән файдаланмаса да, биохар җитештерү процессы өчен терлек азыгы таләп итә.бүтән GGR технологияләрен урнаштыру өчен бу үсешне һәм санны тәкъдим итә.
Landирдә чишелеш эзләү урынына су эзләгез, аеруча микроальга һәм цианобактерия кебек бер күзәнәкле фототрофлар.Алга (цианобактерияне дә кертеп) дөньядагы углерод газының якынча 50% тота, алар дөнья биомассасының 1% тәшкил итә11.Cyanианобактерия - табигатьнең оригиналь биогеоинженерлары, сулыш алмашу һәм кислородлы фотосинтез ярдәмендә күп күзәнәкле тормыш эволюциясе өчен нигез салалар12.Carbonианобактерияне углерод тоту өчен куллану идеясы яңа түгел, ләкин физик урнаштыруның инновацион ысуллары бу борыңгы организмнар өчен яңа офыклар ача.
Ачык буалар һәм фотобиоракторлар - микроальга һәм цианобактерияне сәнәгать максатларында кулланганда, төп активлар.Бу культура системалары асылмалы культураны кулланалар, анда күзәнәкләр үсеш шартларында иркен йөзәләр14;шулай да, буалар һәм фотобиоракторларның бик күп җитешсезлекләре бар, мәсәлән, начар CO2 масса күчерү, җир һәм су интенсив куллану, биофулингка сизгерлек, югары төзелеш һәм эксплуатация чыгымнары 15,16.Асылмалы культураларны кулланмаган биофильм биореакторлары су һәм киңлек ягыннан экономиялерәк, ләкин чистарту зарарлы, биофильм отряды (һәм шуның белән актив биомассаны югалту) куркынычы астында, һәм биофулингка охшаш.
СО2 алу тизлеген арттыру һәм эре һәм биофильм реакторларын чикләүче проблемаларны чишү өчен яңа алымнар кирәк.Мондый ысулларның берсе - лишайниклар тарафыннан рухландырылган фотосинтетик биокомпозитлар.Лишайниклар - гөмбәләр һәм фотобионтлар (микроальга һәм / яки цианобактерия) комплексы, алар җирнең якынча 12% тәшкил итә18.Гөмбәләр фотобиотик субстратны физик яктан тәэмин итәләр, яклыйлар, якорь белән тәэмин итәләр, бу үз чиратында гөмбәләрне углерод белән тәэмин итә (артык фотосинтетик продуктлар кебек).Тәкъдим ителгән биокомпозит - "лишайник миметик", анда цианобактериянең концентрацияләнгән халкы ташучы субстратында нечкә биокоатинг рәвешендә мобилизацияләнә.Күзәнәкләргә өстәп, биокоатта гөмбәне алыштыра алырлык полимер матрица бар.Су нигезендәге полимер эмульсияләр яки "латекслар" өстенлекле, чөнки алар биокомпонентлы, чыдам, арзан, эшкәртү җиңел һәм коммерцияле 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26.
Латекс полимерлары булган күзәнәкләрнең фиксировкасы латекс составына һәм кино формалашу процессына зур йогынты ясый.Эмульсия полимеризациясе - синтетик каучук, ябыштыргыч каплагычлар, плиткалар, бетон өстәмәләр, кәгазь һәм текстиль капламнары, латекс буяулары җитештерү өчен кулланылган гетероген процесс.Аның башка полимерлаштыру ысулларына караганда берничә өстенлеге бар, мәсәлән, югары реакция тизлеге һәм мономер конверсия эффективлыгы, шулай ук продукт белән идарә итү җиңеллеге27,28.Мономерларны сайлау барлыкка килгән полимер пленкаларның кирәкле үзлекләренә бәйле, һәм катнаш мономер системалары өчен (ягъни, кополимеризацияләр) полимерның үзлекләре барлыкка килгән полимер материалны формалаштырган мономерларның төрле катнашларын сайлап үзгәртелергә мөмкин.Бутил акрилат һәм стирол иң таралган акрил латекс мономерлары арасында һәм монда кулланыла.Моннан тыш, берләштерүче агентлар (мәсәлән, Теханол) бердәм кино формалаштыру өчен кулланыла, анда алар полимер латексның үзлекләрен үзгәртә алалар, көчле һәм "өзлексез" (коалсинг) каплау.Концепцияне башлангыч тикшерүдә, биек өслек мәйданы, югары порозитик 3D биокомпозит лофа губкасына кулланылган коммерция латекс буяу ярдәмендә ясалган.Озын һәм өзлексез манипуляцияләрдән соң (сигез атна), биокомпозит цианобактерияне луфа скандында саклап калу мөмкинлеген күрсәтте, чөнки күзәнәк үсеше латексның структур бөтенлеген зәгыйфьләндерде.Хәзерге тикшеренүдә без полимер деградациясен корбан итмичә углерод тоту кушымталарында өзлексез куллану өчен билгеле химиянең акрил латекс полимерлары сериясен эшләргә максат иттек.Шулай итеп, без биологик күрсәткечләрне яхшырткан һәм исбатланган биокомпозитлар белән чагыштырганда механик эластиклыкны сизелерлек арттырган лишайник полимер матрица элементларын булдыру сәләтен күрсәттек.Алга таба оптимизация углерод тоту өчен биокомпозитларны алуны тизләтәчәк, аеруча цианобактерия белән метаболик үзгәртелгәндә, CO2 секвестриясен көчәйтү өчен.
Өч полимер формуляцияле тугыз латекс (H = "каты", N = "нормаль", S = "йомшак") һәм өч төр Теханол (0, 4, 12% v / v) агулану һәм штамм корреляциясе өчен сынадылар.Ябыштыргыч.ике цианобактериядән.Латекс тибы S. elongatus PCC 7942 (Ширер-Рэй-Харе тесты, латекс: DF = 2, H = 23.157, P = <0,001) һәм CCAP 1479 / 1A (ике яклы ANOVA, латекс: DF = 2, F) зур йогынты ясады. = 103.93, P = <0,001) (1а рәсем).Тексанол концентрациясе S. elongatus PCC 7942 үсешенә зур йогынты ясамады, N-латекс кына агулы булмаган (1а рәсем), һәм 0 N һәм 4 N тиешенчә 26% һәм 35% үсешен саклаган (Mann- Витни У, 0 Н vs. биологик контрольгә (Манн-Витни Университеты, 12 N vs. контроль: W = 17.0, P = 0.885).S. elongatus CCAP 1479 / 1A өчен латекс катнашмасы да, тексанол концентрациясе дә мөһим факторлар иде, һәм алар арасында мөһим үзара бәйләнеш күзәтелде (ике яклы ANOVA, латекс: DF = 2, F = 103.93, P = <0,001, Тексанол) : DF = 2, F = 5.96, P = 0.01, Латекс * Теханол: DF = 4, F = 3.41, P = 0.03).0 N һәм барлык "йомшак" латекслар үсешкә ярдәм иттеләр (1а рәсем).Стирол составы кимү белән үсешне яхшырту тенденциясе бар.
Anианобактериянең токсиклылыгы һәм ябышу тесты (Synechococcus elongatus PCC 7942 һәм CCAP 1479 / 1A) латекс формуляцияләренә, пыяла күчү температурасы (Tg) белән бәйләнеш һәм токсиклылык һәм ябышу мәгълүматлары нигезендә карар матрицасы.а) Токсиклылыкны сынау асылмалы культураларны контрольдә тоту өчен нормальләштерелгән цианобактериянең процент үсешенең аерым участокларын кулланып үткәрелде.* Белән билгеләнгән дәвалау контрольдән шактый аерылып тора.б) Cyианобактериянең үсеш мәгълүматлары Tg латексына каршы (уртача ± SD; n = 3).в) биокомпозит ябышу сынавыннан чыгарылган цианобактериянең кумулятив саны.г) латексның Tg белән ябышу мәгълүматлары (уртача ± StDev; n = 3).e Токсиклылык һәм ябышу мәгълүматларына нигезләнеп карар матрицасы.Стиролның бутил акрилат белән чагыштырмасы “каты” (H) латекс өчен 1: 3, “нормаль” (N) өчен 1: 1 һәм “йомшак” (S) өчен 3: 1.Латекс кодындагы алдагы саннар Texanol эчтәлегенә туры килә.
Күпчелек очракта, күзәнәкнең яшәешчәнлеге тексанол концентрациясенең артуы белән кимеде, ләкин бер штамм өчен дә мөһим корреляция юк иде (CCAP 1479 / 1A: DF = 25, r = -0.208, P = 0.299; PCC 7942: DF = 25, r = - 0.127, P = 0.527).Инҗирдә.1б күзәнәк үсеше һәм пыяла күчү температурасы (Tg) арасындагы бәйләнешне күрсәтә.Тексанол концентрациясе һәм Tg кыйммәтләре арасында көчле тискәре бәйләнеш бар (H-латекс: DF = 7, r = -0.989, P = <0,001; N-латекс: DF = 7, r = -0.964, P = <0,001 ; S- латекс: DF = 7, r = -0.946, P = <0,001).Мәгълүматлар күрсәткәнчә, S. elongatus PCC 7942 үсеше өчен оптималь Tg 17 ° C тирәсендә булган (1б рәсем), ә S. elongatus CCAP 1479 / 1A Tg 0 ° C тан түбән булган (1б рәсем).S. elongatus CCAP 1479 / 1A гына Tg һәм агулану мәгълүматлары арасында көчле тискәре корреляциягә ия булган (DF = 25, r = -0.857, P = <0,001).
Барлык латексларның яхшы ябышуы булган, һәм аларның берсе дә 72 сәгатьтән соң 1% тан артык күзәнәк чыгармады (1с рәсем).С. элонгатусның ике штаммының латекслары арасында зур аерма юк иде (PCC 7942: Scheirer-Ray-Hara тесты, Латекс * Теханол, DF = 4, H = 0.903; P = 0.924; CCAP 1479 / 1A: Scheirer- Нур тесты).- Саклагыч тест, латекс * тексанол, DF = 4, H = 3.277, P = 0.513).Теханол концентрациясе арта барган саен, күбрәк күзәнәкләр чыгарыла (1с рәсем).S. elongatus PCC 7942 белән чагыштырганда (DF = 25, r = -0.660, P = <0,001) (рәсем 1д).Моннан тыш, Tg һәм ике штаммның күзәнәк ябышуы арасында статистик бәйләнеш юк иде (PCC 7942: DF = 25, r = 0.301, P = 0.127; CCAP 1479 / 1A: DF = 25, r = 0.287, P = 0.147).
Ике штамм өчен дә "каты" латекс полимерлары нәтиҗәсез иде.Моннан аермалы буларак, 4N һәм 12N S. elongatus PCC 7942 белән иң яхшы чыгыш ясады, 4S һәм 12S CCAP 1479 / 1A (1-нче рәсем) белән иң яхшы чыгыш ясады, гәрчә полимер матрицаны оптимальләштерү өчен урын бар.Бу полимерлар ярым партияле CO2 алу сынауларында кулланылган.
Фотофизиология су латекс составында асылган күзәнәкләрне кулланып 7 көн күзәтелде.Гомумән алганда, күренгән фотосинтез ставкасы (PS) һәм максималь PSII квант җитештерүчәнлеге (Fv / Fm) вакыт белән кими, ләкин бу кимү тигез түгел һәм кайбер PS мәгълүмат базалары бифазик җавапны күрсәтәләр, өлешчә җавапны тәкъдим итәләр, реаль вакытта торгызылса да. кыска PS эшчәнлеге (2а һәм 3б рәсем).Бифазик Fv / Fm реакциясе азрак әйтелә (2б һәм 3б рәсемнәр).
а) Күренгән фотосинтез ставкасы (PS) һәм (б) максималь PSII квант җитештерүчәнлеге (Fv / Fm) Синекококк елонгатус PCC 7942 контроль асылмалы культуралар белән чагыштырганда латекс формуляцияләренә җавап итеп.Стиролның бутил акрилат белән чагыштырмасы “каты” (H) латекс өчен 1: 3, “нормаль” (N) өчен 1: 1 һәм “йомшак” (S) өчен 3: 1.Латекс кодындагы алдагы саннар Texanol эчтәлегенә туры килә.(уртача ± стандарт тайпылыш; n = 3).
а) Күренгән фотосинтез дәрәҗәсе (PS) һәм (б) максималь PSII квант җитештерүчәнлеге (Fv / Fm) Синекококк елонгатусы CCAP 1479 / 1A асылмалы культуралар белән чагыштырганда латекс формуляцияләренә җавап итеп.Стиролның бутил акрилат белән чагыштырмасы “каты” (H) латекс өчен 1: 3, “нормаль” (N) өчен 1: 1 һәм “йомшак” (S) өчен 3: 1.Латекс кодындагы алдагы саннар Texanol эчтәлегенә туры килә.(уртача ± стандарт тайпылыш; n = 3).
S. elongatus PCC 7942 өчен латекс композициясе һәм Теханол концентрациясе вакыт узу белән PSга тәэсир итмәде (GLM, Латекс * Тексанол * Вакыт, DF = 28, F = 1.49, P = 0.07), композиция мөһим фактор булса да (GLM)., латекс * вакыт, DF = 14, F = 3.14, P = <0,001) (2а рәсем).Вакыт узу белән Теханол концентрациясенең мөһим эффекты булмаган (GLM, Texanol * вакыт, DF = 14, F = 1.63, P = 0.078).Fv / Fm (GLM, Latex * Texanol * Вакыт, DF = 28, F = 4.54, P = <0,001) тәэсир иткән мөһим үзара бәйләнеш бар иде.Латекс формулировкасы һәм Теханол концентрациясе арасындагы үзара тәэсир Fv / Fm (GLM, Латекс * Тексанол, DF = 4, F = 180.42, P = <0,001) зур йогынты ясады.Eachәр параметр шулай ук вакыт узу белән Fv / Fm тәэсир итә (GLM, Латекс * Вакыт, DF = 14, F = 9.91, P = <0,001 һәм Теханол * Вакыт, DF = 14, F = 10.71, P = <0,001).Латекс 12H иң түбән PS һәм Fv / Fm кыйммәтләрен саклаган (2б рәсем), бу полимерның агулы булуын күрсәтә.
PS elongatus CCAP 1479 / 1A шактый аерылып торды (GLM, латекс * Тексанол * вакыты, DF = 28, F = 2.75, P = <0,001), Тексанол концентрациясе түгел, латекс составы белән (GLM, Латекс * вакыт, DF) = 14, F = 6.38, P = <0,001, GLM, Теханол * вакыт, DF = 14, F = 1.26, P = 0.239)."Йомшак" полимерлар 0S һәм 4S контроль эшләнмәләргә караганда PS күрсәткечләренең бераз югарырак дәрәҗәсен сакладылар (Манн-Витни U, 0S контрольгә каршы, W = 686.0, P = 0.044, 4S контрольгә каршы, W = 713, P = 0.01) һәм сакладылар. яхшыртылган Fv./ Fm (3а рәсем) Фотосистемага II эффектив транспортны күрсәтә.CCAP 1479 / 1A күзәнәкләренең Fv / Fm кыйммәтләре өчен вакыт узу белән зур латекс аермасы булган (GLM, Латекс * Теханол * Вакыт, DF = 28, F = 6.00, P = <0,001) (3б рәсем).).
Инҗирдә.4 һәр көн өчен күзәнәк үсеше функциясе буларак 7 көн эчендә уртача PS һәм Fv / Fm күрсәтә.S. elongatus PCC 7942 ачык үрнәк булмаган (4а һәм б), ләкин, CCAP 1479 / 1A PS (4c рәсем) һәм Fv / Fm (4d рәсем) кыйммәтләре арасында параболик бәйләнеш күрсәтте. стирол һәм бутил акрилат катнашлары үзгәрү белән үсә.
Латекс препаратларында синекококк озынлыгының үсүе һәм фотофизиологиясе арасындагы бәйләнеш.а) Фотосинтетик тизлеккә (PS) каршы ясалган токсиклылык мәгълүматлары, б) PCC 7942 максималь PSII квант җитештерүчәнлеге (Fv / Fm). c PS һәм d Fv / Fm CCAP 1479 / 1A.Стиролның бутил акрилат белән чагыштырмасы “каты” (H) латекс өчен 1: 3, “нормаль” (N) өчен 1: 1 һәм “йомшак” (S) өчен 3: 1.Латекс кодындагы алдагы саннар Texanol эчтәлегенә туры килә.(уртача ± стандарт тайпылыш; n = 3).
Биокомпозит PCC 7942 беренче дүрт атна эчендә күзәнәкнең саклануына чикләнгән йогынты ясады (5 нче рәсем).CO2 алуның беренче этабыннан соң, 12 N латекс белән тоташтырылган күзәнәкләр CO2 чыгара башладылар, һәм бу калып 4 һәм 14 көн арасында дәвам итте (5б рәсем).Бу мәгълүматлар пигментның төссезләнүен күзәтү белән туры килә.Чиста CO2 алу 18-нче көннән яңадан башланды. Күзәнәкләр чыгарылуга карамастан (5а рәсем), PCC 7942 12 N биокомпозит 28 көн эчендә контроль асылуга караганда күбрәк CO2 туплады, бераз булса да (Манн-Витни U-тест, W = 2275.5; P = 0.066).12 N һәм 4 N латекс буенча CO2 үзләштерү тизлеге - 0,51 ± 0,34 һәм d-1 биомассасының 1,18 ± 0,29 г CO2 g-1.Дәвалау һәм вакыт дәрәҗәләре арасында статистик яктан зур аерма бар иде (Рәис-Рей-Хар тесты, дәвалау: DF = 2, H = 70.62, P = <0,001 вакыт: DF = 13, H = 23.63, P = 0.034), ләкин ул булмаган.дәвалау белән вакыт арасында мөһим бәйләнеш бар иде (Рәис-Рэй-Хар тесты, вакыт * дәвалау: DF = 26, H = 8.70, P = 0.999).
4N һәм 12N латекс кулланып, Synechococcus elongatus PCC 7942 биокомпозитларында ярты партия CO2 алу сынаулары.а) Рәсемнәр күзәнәк чыгаруны һәм пигментның төссезләнүен, шулай ук сынау алдыннан һәм аннан соң биокомпозитның SEM рәсемнәрен күрсәтәләр.Ак нокталы сызыклар биокомпозитта күзәнәкләр урнашкан урыннарны күрсәтәләр.б) Дүрт атна эчендә җыелган чиста CO2 алу."Нормаль" (N) латекс стиролның бутил акрилатка 1: 1 тәэсиренә ия.Латекс кодындагы алдагы саннар Texanol эчтәлегенә туры килә.(уртача ± стандарт тайпылыш; n = 3).
4S һәм 12S булган CCAP 1479 / 1A штаммнары өчен күзәнәкләрне тоту сизелерлек яхшырды, гәрчә пигмент әкренләп төсне үзгәртте (6а рәсем).Биокомпозит CCAP 1479 / 1A CO2ны тулы туклану өстәмәләресез тулы 84 көн (12 атна) үзләштерә.SEM анализы (6а рәсем) кечкенә күзәнәк отрядының визуаль күзәтүен раслады.Башта, күзәнәкләр латекс каплагычта урнашкан, күзәнәк үсешенә карамастан, аның бөтенлеген саклаган.CO2 алу дәрәҗәсе контроль төркемгә караганда шактый югары иде (Шейер-Рэй-Хар тесты, дәвалау: DF = 2; H = 240.59; P = <0,001, вакыт: DF = 42; H = 112; P = <0,001) ( 6б.).12S биокомпозиты иң югары CO2 алуга иреште (1,57 ± 0.08 г CO2 г-1 биомассасы), 4S латекс тәүлегенә 1,13 ± 0,41 г CO2 г-1 биомассасы иде, ләкин алар аерылып тормады (Манн-Витни У) . тест, W = 1507.50; P = 0.07) һәм дәвалау белән вакыт арасында үзара бәйләнеш юк (Ширер-Рей-Гара тесты, вакыт * дәвалау: DF = 82; H = 10 .37; P = 1.000).
4N һәм 12N латекслы Synechococcus elongatus CCAP 1479 / 1A биокомпозитлары ярдәмендә CO2 ярты сынау.а) Рәсемнәр күзәнәк чыгаруны һәм пигментның төссезләнүен, шулай ук сынау алдыннан һәм аннан соң биокомпозитның SEM рәсемнәрен күрсәтәләр.Ак нокталы сызыклар биокомпозитта күзәнәкләр урнашкан урыннарны күрсәтәләр.б) унике атна эчендә җыелган чиста CO2 алу."Йомшак" (S) латекс стиролның бутил акрилатка 1: 1 тәэсиренә ия.Латекс кодындагы алдагы саннар Texanol эчтәлегенә туры килә.(уртача ± стандарт тайпылыш; n = 3).
S. elongatus PCC 7942 (Ширер-Рэй-Хар тесты, вакыт * дәвалау: DF = 4, H = 3.243, P = 0.518) яки биокомпозит С. , F = 1.79, P = 0.119) (С4 рәсем).Биокомпозит PCC 7942 2 атнада иң югары углеводлы матдәләргә ия булган (4 N = 59,4 ± 22,5 вт%, 12 N = 67,9 ± 3,3 вт%), ә контроль асылмалы 4 атнада углеводның иң югары күләме булган (контроль = 59,6 ± 2,84%) w / w).CCAP 1479 / 1A биокомпозитның углеводларның гомуми эчтәлеге контроль туктату белән чагыштырыла, сынау башланганнан кала, 12S латексындагы кайбер үзгәрешләр 4 атнада. Биокомпозит өчен иң югары кыйммәтләр 51,9 ± 9,6 вт% иде. 4S өчен һәм 12S өчен 77,1 ± 17,0 вт%.
Без биокомплективлыкны яки эшне корбан итмичә, лишайник миок биокомпозит концепциясенең мөһим компоненты буларак нечкә пленка латекс полимер капламаларның структур бөтенлеген арттыру өчен дизайн мөмкинлекләрен күрсәтергә булдык.Чыннан да, күзәнәк үсеше белән бәйле структур проблемалар җиңелсә, без башка цианобактерияләр һәм микроальга углерод тоту системалары белән чагыштырыла торган эксперименталь биокомпозитлардан яхшырак эш көтәбез.
Катламнар агулы булмаган, чыдам булырга тиеш, озак вакытлы күзәнәк ябышуына булышырга тиеш, һәм CO2 массасын эффектив күчерү һәм O2 дегассировкалау өчен күзәнәк булырга тиеш.Латекс тибындагы акрил полимерларны әзерләү җиңел һәм буяу, текстиль һәм ябыштыргыч тармакларда киң кулланыла30.Без цианобактерияне су нигезендәге акрил латекс полимер эмульсия белән полимерлаштырылган стирол / бутил акрилат кисәкчәләре һәм Тексанолның төрле концентрацияләре белән берләштердек.Стирол һәм бутил акрилат физик үзлекләрне контрольдә тоту өчен сайланган, аеруча эластиклык һәм каплауның эффективлыгы (көчле һәм бик ябыштыргыч каплау өчен критик), "каты" һәм "йомшак" кисәкчәләр агрегатларын синтезларга мөмкинлек бирә.Токсиклылык мәгълүматлары шуны күрсәтә: югары стироллы "каты" латекс цианобактериянең яшәвенә ярдәм итми.Бутил акрилаттан аермалы буларак, стирол алга 32,33 өчен агулы санала.Cyanианобактерия штаммнары латекска бөтенләй башкача реакция ясадылар, һәм оптималь пыяла күчү температурасы (Tg) S. elongatus PCC 7942 өчен билгеләнде, ә S. elongatus CCAP 1479 / 1A Tg белән тискәре сызыклы мөнәсәбәт күрсәтте.
Кипү температурасы өзлексез бердәм латекс пленка формалаштыру мөмкинлегенә тәэсир итә.Әгәр киптерү температурасы минималь кино формалаштыру температурасы (MFFT) астыннан түбән булса, полимер латекс кисәкчәләре тулысынча берләшмәячәк, нәтиҗәдә кисәкчәләр интерфейсында ябышу барлыкка килә.Нәтиҗә ясалган фильмнар начар ябышу һәм механик көчкә ия һәм хәтта порошок формасында булырга мөмкин29.MFFT Tg белән тыгыз бәйләнгән, мономер составы һәм Texanol кебек коалесцентлар кушылуы белән контрольдә тотыла ала.Tg резина яки пыяла хәлдә булырга мөмкин булган каплауның күп физик үзлекләрен билгели34.Flory-Fox35 тигезләмәсе буенча Tg мономер төренә һәм чагыштырмача процент составына бәйле.Коалесцент кушылу MFFTны латекс кисәкчәләрен арадаш кысып киметә ала, бу түбән температурада кино формалаштырырга мөмкинлек бирә, ләкин каты һәм көчле каплау формалаштыра, чөнки коалесцент вакыт узу белән әкренләп парга әйләнә яки 36 чыгарылган.
Теханол концентрациясен арттыру полимер кисәкчәләрне йомшартып (Tg киметү) кипкән вакытта кисәкчәләрнең үзләштерүе аркасында кино формалашуга ярдәм итә, шуның белән берләштерелгән пленка һәм күзәнәк ябышу көчен арттыра.Биокомпозит тирә температурада (~ 18–20 ° C) киптерелгәнгә, "каты" латексның Tg (30 - 55 ° C) киптерү температурасыннан югарырак, димәк, кисәкчәләрнең берләшүе оптималь булмаска мөмкин. Витрус, начар механик һәм ябыштыргыч үзлекләр, чикләнгән эластиклык һәм диффузивлык булып калган В фильмнары ахыр чиктә зур күзәнәк югалуга китерә."Нормаль" һәм "йомшак" полимерлардан фильм формалашуы Tg полимер пленкасында яки аннан түбәндә була, һәм кино формалашуы яхшырган коалесенция ярдәмендә яхшыра, нәтиҗәдә механик, кушылучан һәм ябыштыргыч үзенчәлекләре булган өзлексез полимер фильмнар барлыкка килә.Нәтиҗә ясалган фильм CO2 алу экспериментлары вакытында резина булып калачак, чөнки аның Tg ("нормаль" кушылма: 12 - 20 ºС) яки күпкә түбән ("йомшак" катнашма: -21 - -13 ° C) тирә температурада 30га якын."Каты" латекс (3,4 - 2,9 кгф мм - 1) "нормаль" латекска караганда өч тапкыр катырак (1,0 - 0,9 кг мм - 1)."Йомшак" латексларның каты булуын микрохардлык белән үлчәп булмый, аларның артык резинлыгы һәм бүлмә температурасында ябышуы аркасында.Chargeир өсте корылмасы ябышуга да тәэсир итә ала, ләкин мәгънәле мәгълүмат бирү өчен күбрәк мәгълүмат кирәк.Ләкин, барлык латекслар 1% -тан да азрак чыгарып, күзәнәкләрне эффектив саклап калдылар.
Фотосинтезның җитештерүчәнлеге вакыт узу белән кими.Полистиролга тәэсир итү мембрананың өзелүенә һәм оксидиатив стресска китерә38,39,40,41.0S һәм 4S тәэсирендә булган S. elongatus CCAP 1479 / 1A Fv / Fm кыйммәтләре асылмалы контроль белән чагыштырганда икеләтә диярлек югары иде, бу 4S биокомпозитының CO2 алу дәрәҗәсе белән яхшы килешә, шулай ук түбән PS кыйммәтләре.кыйммәтләре.Fгары Fv / Fm кыйммәтләре шуны күрсәтә: PSII-ка электрон транспорт күбрәк фотоннар китерә ала, бу CO2 фиксация темпларының югары булуына китерергә мөмкин.Ләкин шуны әйтергә кирәк: фотофизиологик мәгълүматлар су латекс эремәләрендә туктатылган күзәнәкләрдән алынган һәм җитлеккән биокомпозитлар белән турыдан-туры чагыштырып булмый.
Әгәр дә латекс яктылык һәм / яки газ алмашу өчен киртә тудырса, яктылык һәм CO2 чикләүгә китерә, ул кәрәзле стресска китерергә һәм эшне киметергә мөмкин, һәм ул O2 чыгарылышына тәэсир итсә, фотореспир39.Дәваланган капламаларның җиңел тапшыруы бәяләнде: "каты" латекс 440 - 480 нм арасында яктылык җибәрүнең бераз кимүен күрсәтте (кино кушылуы яхшырганга Теханол концентрациясен арттырып өлешчә яхшырды), "йомшак" һәм "регуляр" "Латекс яктылык тапшыруның бераз кимүен күрсәтте.югалту югалтуын күрсәтми.Тикшеренүләр, барлык инкубацияләр кебек үк, аз яктылык интенсивлыгында башкарылды (30,5 olмол м-2 с-1), шуңа күрә полимер матрица аркасында теләсә нинди фотосинтетик актив нурланыш компенсацияләнәчәк һәм хәтта фотоинибирацияне булдырмауда файдалы булырга мөмкин.яктылык интенсивлыгына зыян китергәндә.
Биокомпозит CCAP 1479 / 1A 84 көн сынау вакытында эшләде, туклану әйләнеше яки биомассаны югалтмыйча, тикшерүнең төп максаты.Күзәнәкләрне депигитацияләү азот ачлыгына җавап итеп хлороз процессы белән бәйле булырга мөмкин, озак яшәүгә ирешү (ял итү торышы), бу азот туплануга ирешкәннән соң күзәнәкләргә үсешне дәвам итәргә булыша ала.SEM рәсемнәре күзәнәк бүленешенә карамастан, күзәнәкләр каплау эчендә калганнарын расладылар, "йомшак" латексның эластиклыгын күрсәттеләр һәм шулай итеп эксперименталь версиягә караганда өстенлекне күрсәттеләр."Йомшак" латексның якынча 70% бутил акрилаты бар (авырлыгы буенча), бу кипкәннән соң сыгылучан каплау өчен күрсәтелгән концентрациядән күпкә югарырак44.
CO2-ның чиста тотышы контроль асылманыкыннан шактый югары иде (С. элонгатус CCAP 1479 / 1A һәм PCC 7942 өчен 14–20 һәм 3-8 тапкыр югарырак).Элегерәк, без CO2 массасын күчерү моделен кулланган идек, югары CO2 алуның төп драйверы - биокомпозит өслегендә кискен CO2 концентрация градиенты һәм биокомпозит җитештерүчәнлеге массакүләм күчүгә каршы тору белән чикләнергә мөмкин.Бу проблеманы каплагычның үткәрүчәнлеген һәм үткәрүчәнлеген арттыру өчен латекска токсик булмаган, фильм булмаган ингредиентлар кертеп җиңеп була, ләкин күзәнәкләрне саклап калу бозылырга мөмкин, чөнки бу стратегия котылгысыз кино 20гә китерәчәк.Полимеризация вакытында химик состав үзгәртелергә мөмкин, бу иң яхшы вариант, аеруча сәнәгать производствосы һәм масштаблылыгы ягыннан45.
Яңа биокомпозитның эшләве микроальга һәм цианобактерияләрдән алынган биокомпозитларны кулланып, күзәнәкләрне йөкләү тизлеген көйләүдә өстенлекләр күрсәтте (таблица 1) 21,46 һәм озынрак анализлау вакыты белән (15 сәгать 46 һәм 3 атна21 белән 84 көн).
Күзәнәкләрдәге углеводларның күләм күләме башка тикшеренүләр белән чагыштырганда 47,48,49,50 цианобактерия кулланып чагыштырыла һәм углерод тоту һәм куллану / торгызу кушымталары өчен потенциаль критерий буларак кулланыла, мәсәлән, BECCS ферментация процессы 49,51 яки биодеградация җитештерү өчен. биопластика52.Бу тикшерүнең нигезе буларак, без урман утырту, хәтта BECCS тискәре чыгару концепциясендә каралган, климат үзгәрү өчен паника түгел һәм дөньяның сөрү җирләренең куркыныч өлешен куллана дип уйлыйбыз6.Фикер йөртү эксперименты буларак, 640 - 950 GtCO2 арасында атмосферадан 2100 елга кадәр чыгарылырга тиеш, глобаль температураның 1,5 ° C53 кадәр күтәрелүен чикләү (елына якынча 8 - 12 GtCO2).Яхшырак биокомпозит белән ирешү (елына 574.08 ± 30.19 t CO2 t-1 биомассасы) 5,5 × 1010 дан 8,2 × 1010 м3 (чагыштырма фотосинтетик эффективлык белән) күләмен киңәйтүне таләп итә, 196 дан 2,92 миллиард литрга кадәр. полимер.1 м3 биокомпозит 1 м2 җир мәйданын били дип фараз итсәк, еллык гомуми CO2 үзләштерү өчен кирәк булган мәйдан 5,5 - 8,17 миллион гектар арасында булачак, бу җирләр тормышы өчен яраклы 0,18-0,27% тәшкил итә. тропиклар, һәм җир мәйданын киметү.BECCS өчен 98-99% ка кирәк.Әйтергә кирәк, теоретик тоту коэффициенты аз яктылыкта язылган CO2 үзләштерүгә нигезләнгән.Биокомпозит тагын да көчлерәк табигый яктылыкка эләккәч, CO2 алу тизлеге арта, җир таләпләрен тагын да киметә һәм таразаны биокомпозит концепциясенә юнәлтә.Ләкин, тормышка ашыру даими яктылык интенсивлыгы һәм озынлыгы өчен экваторда булырга тиеш.
CO2 ашламасының глобаль эффекты, ягъни CO2 булу мөмкинлеге арту аркасында үсемлекләр җитештерүчәнлегенең артуы, күпчелек җир мәйданнарында кимеде, мөгаен, туфракның төп туклыклы матдәләре (N һәм P) һәм су ресурслары үзгәрү аркасында.Димәк, җирдәге фотосинтез һавада CO2 концентрацияләренең күтәрелүенә карамастан, CO2 алу артуына китерергә мөмкин түгел.Бу контекстта, BECCS кебек климат үзгәрүен йомшарту стратегиясе уңышка ирешү ихтималы аз.Әгәр дә бу глобаль күренеш расланса, безнең лишайник белән рухландырылган биокомпозит төп актив булырга мөмкин, бер күзәнәкле су фотосинтетик микробларын "җир агентларына" әйләндерә.Күпчелек җир өстендәге үсемлекләр CO2ны C3 фотосинтезы аша төзәтәләр, ә C4 үсемлекләре җылырак, кипкән яшәү урыннарына уңайлырак һәм CO254 өлешчә басымда нәтиҗәлерәк.Cyanианобактерия C3 заводларында углерод газының кимүе турындагы куркыныч фаразларны каплый алырлык альтернатива тәкъдим итә.Cyanианобактерия углеродны баетуның эффектив механизмын эшләп, фотореспиратор чикләүләрен җиңде, анда CO2-ның югары өлешчә басымы тәкъдим ителә һәм рибулоза-1,5-бисфосфат карбоксилаз / кислород (RuBisCo) карбоксизом эчендә саклана.Әгәр дә цианобактериаль биокомпозитлар җитештерүне арттырырга мөмкин икән, бу климат үзгәрүенә каршы көрәштә кешелек өчен мөһим корал булырга мөмкин.
Биокомпозитлар (лишайник охшашлар) гадәти микроальга һәм цианобактерия асылмалы культураларга караганда ачык өстенлекләр тәкъдим итәләр, югары CO2 алу темпларын тәэмин итәләр, пычрану куркынычын киметәләр, һәм көндәшлеккә сәләтле CO2 кача.Чыгымнар җир, су һәм туклыклы матдәләрне куллануны сизелерлек киметәләр56.Бу тикшеренү югары җитештерүчән биокомпонентлы латексны эшкәртү һәм җитештерү мөмкинлеген күрсәтә, кандидат субстрат буларак луфа губка белән кушылганда, берничә ай дәвамында операция вакытында эффектив һәм эффектив CO2 алу мөмкинлеген бирә, шул ук вакытта күзәнәк югалтуын минимумга кадәр саклый.Биокомпозитлар теоретик яктан елына якынча 570 t CO2 t-1 биомассаны кулга алалар һәм климат үзгәрүенә каршы BECCS урман утырту стратегиясеннән мөһимрәк булырга мөмкин.Полимер составын тагын да оптимальләштерү, югары яктылык интенсивлыгында сынау һәм метаболик инженерия белән берлектә табигатьнең оригиналь биогеоинженерлары тагын бер тапкыр ярдәмгә килә ала.
Акрил латекс полимерлары стирол мономерлары, бутил акрилат һәм акрил кислотасы катнашмасы ярдәмендә әзерләнде, һәм pH 0,1 М натрий гидроксиды белән 7гә көйләнде (таблица 2).Полимер чылбырларның төп өлешен стирол һәм бутил акрилат тәшкил итә, ә акрил кислотасы латекс кисәкчәләрен асылмалауда ярдәм итә57.Латексның структур үзлекләре пыяла күчү температурасы (Tg) белән билгеләнә, ул "каты" һәм "йомшак" үзлекләрне тәэмин итүче стирол һәм бутил акрилат катнашуын контрольдә тота.Типик акрил латекс полимеры 50:50 стирол: бутил акрилат 30, шуңа күрә бу тикшеренүдә латекс "нормаль" латекс, ә югары стирол эчтәлеге булган латекс түбән стирол эчтәлеге булган латекс дип атала. ."йомшак" "каты" дип атала.
30 мономер тамчысын тотрыклыландыру өчен дистилляцияләнгән су (174 г), натрий биарбонаты (0,5 г) һәм Родапекс Аб / 20 сирфактанты (30,92 г) (Солвай) ярдәмендә беренчел эмульсия әзерләнде.Шприц насосы белән пыяла шприц (Science Glass Engineering) кулланып, 2-нче таблицада күрсәтелгән стирол, бутил акрилат һәм акрил кислотасы булган икенчел аликот 4 сәгать эчендә беренчел эмульсиягә 100 мл h-1 тизлегендә тамчы тамчы кушылды. -Палмер, Вернон тавы, Иллинойс).DHO һәм аммиак персульфаты (100 мл, 3% вт / с) кулланып 59 полимеризация инициаторы чишелешен әзерләгез.
DHO (206 г), натрий биарбонаты (1 г) һәм Родапекс Аб / 20 (4,42 г) булган эремәне тотрыксыз корыч пропеллер белән җылытып, 82 градус җылылык белән агызыгыз. VWR Scientific 1137P җылытылган су мунчасында су куртка.Мономерның (28,21 г) һәм инициаторның (20,60 г) киметелгән авырлык эремәсе курткага тамчы тамчыга кушылды һәм 20 минутка кайнатылды.Калган мономерны (150 мл с-1) һәм инициаторны (27 мл с-1) эремәләрне каты кушыгыз, алар контейнерда 10 мл шприц һәм 100 мл кулланып, 5 сәгатьтән артык су курткасына кушылганчы. .шприц насосы белән тәмамланган.Стритерның тизлеге сазлыкны саклап калу өчен, эре күләмнең артуы аркасында артты.Инициаторны һәм эмульсияне кушканнан соң, реакция температурасы 85 ° C ка күтәрелде, 450 минутта 30 минутта яхшылап кушылды, аннары 65 ° C ка кадәр суытылды.Суытылганнан соң, латекска ике күчерү эремәсе кушылды: терт-бутил гидропероксиды (t-BHP) (суда 70%) (5 г, авырлыгы буенча 14%) һәм изоаскорбин кислотасы (5 г, авырлык буенча 10%)..T-BHP тамчысын тамчы белән кушыгыз һәм 20 минутка калдырыгыз.Аннары эриторбин кислотасы шприц насосы ярдәмендә 10 мл шприцтан 4 мл / с тизлек белән кушылды.Соңрак латекс эремәсе бүлмә температурасына кадәр суытылды һәм pH 7гә 0,1М натрий гидроксиды белән көйләнде.
2,2,4-Триметил-1,3-пентанедиол моноисобутираты (Теханол) - латекс буяулары өчен аз токсиклы биодеградацияләнгән коалесцент - 37,60 - шприц һәм насос белән өч томда кушылды (0, 4, 12% v / v) Корыган вакытта кино формалаштыруны җиңеләйтү өчен латекс катнашмасы өчен коалессинг агенты37.Латекс каты процентлары һәр полимерның 100 µл алдан үлчәнгән алюминий фольга капкаларына куеп һәм 24 сәгать эчендә 100 ° C мичтә киптерү белән билгеләнде.
Lightиңел тапшыру өчен, һәр латекс катнашмасы микроскоп слайдына кулланылды, 100 мм фильм җитештерү өчен калибрланган һәм 20 ° C ка 48 сәгать киптерелгән.Яктылык җибәрү (фотосинтетик актив нурланышка юнәлтелгән, λ 400-700 нм) ILT950 SpectriLight спектрорадиометрында 30 Вт флуоресцент лампадан (Силвания Люкслайн Плюс, n = 6) сенсор белән үлчәнде. Чыганак цианобактерия һәм организмнар Композит материаллар сакланган.SpectrILight III программа версиясе 3.5 400-700 nm61 диапазонында яктырту һәм тапшыруны язу өчен кулланылды.Барлык үрнәкләр дә сенсор өстенә куелган, һәм пыяла слайдлар контроль буларак кулланылган.
Латекс үрнәкләре силикон пешерүче савытка кушылды һәм каты булуын тикшергәнче 24 сәгать киптерергә рөхсәт ителде.Кипкән латекс үрнәген корыч капкага x10 микроскоп астына куегыз.Фокусланганнан соң, үрнәкләр Buehler Micromet II микрохардлык сынаучысында бәяләнде.Ampleрнәк 100 дән 200 грамм көчкә дучар ителде һәм үрнәктә бриллиант тишек ясау өчен йөкләү вакыты 7 секундка билгеләнде.Басма Bruker Alicona × 10 микроскоп максаты ярдәмендә анализланган, өстәмә форма үлчәү программасы белән.Викерс каты формуласы (1 тигезләмәсе) һәр латексның каты булуын исәпләү өчен кулланылды, монда HV - Викерс саны, F - кулланылган көч, ә d - латекс биеклегеннән һәм киңлегеннән исәпләнгән индуктив диагоналларның уртача.индекс бәясе."Йомшак" латексны ябыштыру һәм сузу аркасында үлчәп булмый.
Латекс композициясенең пыяла күчү температурасын (Tg) билгеләр өчен, полимер үрнәкләре кремний гел савытларына урнаштырылды, 24 сәгать киптерелде, авырлыгы 0,005 г га кадәр һәм савыт-сабага урнаштырылды.Табын капланды һәм дифференциаль сканер колориметрына урнаштырылды (PerkinElmer DSC 8500, Intercooler II, Pyris мәгълүмат анализлау программасы) 62.Heatылылык агымы ысулы белешмә касәләрне һәм үрнәк касәләрне шул ук мичкә урнаштыру өчен кулланыла, температураны үлчәү өчен урнаштырылган температура зонасы белән.Барлыгы ике пандус эзлекле сызык ясау өчен кулланылды.Methodрнәк ысул берничә тапкыр -20 ° C дан 180 ° C ка кадәр күтәрелде, минутына 20 ° C.Eachәр башлангыч һәм ахыр ноктасы температураның артта калуы өчен 1 минутка саклана.
Биокомпозитның CO2 сеңдерү сәләтен бәяләү өчен, үрнәкләр әзерләнде һәм үткән өйрәнүдәге кебек сынадылар31.Кипкән һәм автоклавланган юу киеме якынча 1 × 1 × 5 см полосаларга киселгән һәм үлчәү.Cyanианобактериянең иң эффектив ике биокоатингының 600 µлын һәр луфа полосасының бер очына кулланыгыз, якынча 1 × 1 × 3 см, караңгыда 20 ° C тәүлек эчендә киптерегез.Чүпрәкнең макропор структурасы аркасында кайбер формулалар әрәм булды, шуңа күрә күзәнәкләрне йөкләү эффективлыгы 100% түгел иде.Бу проблеманы җиңәр өчен, коры әзерлекнең авырлыгы билгеләнде һәм коры әзерләүгә нормальләштерелде.Люфи, латекс һәм стериль туклыклы матдәләрдән торган абиотик контрольләр шулай ук әзерләнгән.
Ярты партияле CO2 алу сынавын үткәрү өчен, биокомпозитны (n = 3) 50 мл пыяла торбага урнаштырыгыз, шулай итеп биокомпозитның бер очын (биокоатсыз) 5 мл үсү чарасы белән контактта булыгыз, туклыклы матдәләргә рөхсәт итегез. капиллярлы хәрәкәт белән ташылырга..Шешә диаметры 20 мм булган бутил каучук кабыгы белән мөһерләнгән һәм көмеш алюминий капка белән кысылган.Мөһерләнгәннән соң, газлы шприцка тоташтырылган стериль энә белән 45 мл 5% CO2 / һава салыгыз.Контроль асылмалы күзәнәк тыгызлыгы (n = 3) туклыклы матдәдәге биокомпозитның күзәнәк йөгенә тигез иде.Тестлар 18: 2 ° C температурада 16: 8 фотопериод һәм 30,5 ммол м-2 с-1 фотопериод белән үткәрелде.Баш мәйданы ике көн саен газ белән тыгыз шприц белән алынды һәм CO2 метр белән инфра-кызыл сиңү GEOTech G100 белән анализланды, CO2 үзләштерелгән процентын билгеләргә.Тигез күләмдә CO2 газ катнашмасы өстәргә.
% CO2 Фикс түбәндәгечә исәпләнә:% CO2 Фикс = 5% (v / v) -% CO2 языгыз (2 тигезләмәсе) монда P = басым, V = күләм, T = температура, һәм R = идеаль газ даими.
Anианобактерия һәм биокомпозитларны контрольдә тоту өчен CO2 алу ставкалары биологик булмаган контрольгә нормалаштырылды.G биомассаның функциональ берәмлеге - юу киемендә имобилизацияләнгән коры биомассаның күләме.Бу күзәнәкне урнаштырганчы һәм аннан соң чүпрәк үрнәкләрен үлчәү белән билгеләнә.Күзәнәк йөк массасын (биомасс эквивалентын) киптергәнче һәм аннан соң препаратларны үлчәп һәм күзәнәк әзерләү тыгызлыгын исәпләп (3 тигезләмәсе).Күзәнәк препаратлары фиксация вакытында бертөрле дип санала.
Статистик анализ өчен Minitab 18 һәм Microsoft Excel RealStatistic өстәмәсе белән кулланылды.Нормальлек Андерсон-Дарлинг тесты ярдәмендә сынады, һәм вариантларның тигезлеге Levene тесты ярдәмендә сынады.Бу фаразларны канәгатьләндерүче мәгълүматлар вариантка (ANOVA) ике яклы анализ ясап, Тукай тесты белән анализ ясалды.Нормальлек һәм тигез вариант фаразларына туры килмәгән ике яклы мәгълүматлар Ширер-Рэй-Хара тесты, аннары Манн-Витни U-тесты ярдәмендә анализ ясалды, дәвалау арасындагы әһәмиятне ачыклау.Гомумиләштерелгән сызыклы катнаш (GLM) модельләр гадәти булмаган мәгълүматлар өчен өч фактор белән кулланылды, анда Джонсон трансформациясе ярдәмендә мәгълүматлар үзгәртелде63.Пирсон продуктларының момент корреляцияләре Texanol концентрациясе, пыяла күчү температурасы, латекс токсиклылыгы һәм ябышу мәгълүматлары арасындагы бәйләнешне бәяләү өчен башкарылды.
Пост вакыты: Январь-05-2023