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微生物鉄腐食を加速する可溶性レドックス分子のデータ駆動型研究

加速微生物铁腐蚀的可溶性氧化还原分子的数据驱动研究

基本信息

批准号：
22H02265
负责人：
岡本章玄
金额：
$ 11.15万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

硫酸還元菌は、鉄パイプライン等の嫌気環境で鉄腐食を引き起こし、甚大な経済損失と事故を引き起こしている。暗所や視認困難な場所で起きる嫌気バイオ腐食を防ぐためには現場の採水試料を用いた加速試験法の開発が鍵となる。本研究では、EEUに基づくバイオ鉄腐食の速度論的理解・制御を通して、バイオ腐食細菌の加速試験開発へとつなげる。申請者らが独自に開発したハイスループット電気化学測定系にデータ駆動科学(ベイズ最適化)の手法を組み合わせることで、硫酸還元菌によるEEUを大幅加速する電子ミディエーターの分子構造を網羅的に探索・特定する。さらに、EEUや腐食が加速される機構を解明、その普遍性を環境中細菌群集等を用いて検証、バイオ鉄腐食の制御を目指す。本年度は、30種類の電子ミディーター分子を使った測定を行い、各分子の分子構造と電流生成が紐づいたデータベースを構築した。高活性の分子を特定したことに加えて、分子指紋に従い、各物質の物性(酸化還元電位、官能基の種類と数、pKaなど)を用いて解析したところ、電流生成と膜透過性の間に強い相関が見られた。

Sulfate-reducing bacteria, iron and steel, etc. are not suitable for environmental pollution, and can cause serious damage due to rotten food, and can lead to serious losses and accidents. The dark place is difficult to see and the place is difficult to see. It is easy to prevent the corrosion of the food and prevent the water sample from being collected on site. The key is to use the accelerated test method. This study is based on the understanding and control of the speed theory of scavenging by EEU and the accelerated testing of scavenging bacteria. The applicant's original work is at the Department of Electrochemical Determination of Electrochemical Measurements. Animal Science (Optimization) Techniques and GroupsるEEU has greatly accelerated the exploration and specificization of the electronic molecular structure and network.さらに, EEU やScavenging がAcceleration される Mechanism を clarification, その universal を Bacterial clusters in the environment, etc. をいて検 Demonstration, バイオ鉄鉄艄のcontrol を Eyes refers す. This year, 30 types of electronic molecules were measured and analyzed, and the molecular structure and current generation of each molecule were measured and constructed. Highly active molecules with specific properties, molecular fingerprints, physical properties of each substance (acidification reduction potential, functional group properties) The number of species, pKa (pKa), analytical analysis, current generation, and membrane permeability are all related to each other.

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

金属腐食菌と廃炉

金属腐蚀细菌与退役

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
岡本章玄
通讯作者：
岡本章玄

電気化学ナノバイオグループ

电化学纳米生物组

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Electrode hydrophilicity enhanced the rate of extracellular electron uptake in Desulfovibrio ferrophilus IS5

DOI：
10.1016/j.electacta.2022.140504
发表时间：
2022-05-13
期刊：
ELECTROCHIMICA ACTA
影响因子：
6.6
作者：
Deng, Xiao;Luo, Dan;Okamoto, Akihiro
通讯作者：
Okamoto, Akihiro

Biogenic Mn2O3 via the redox of Shewanella oneidensis MR-1 for peroxymonosulfate advanced oxidation

通过 Shewanella oneidensis MR-1 的氧化还原实现过一硫酸盐高级氧化的生物源 Mn2O3

DOI：
10.1016/j.seppur.2022.122144
发表时间：
2022
期刊：
Separation and Purification Technology
影响因子：
8.6
作者：
Long Xizi;Zhang Hongrui;Cao Xian;Wang Hui;Shimokawa Kohei;Chi Huimei;Zhang Chengming;Okamoto Akihiro;Li Xianning
通讯作者：
Li Xianning

Southeast University/Kaohsiung Medical University(中国)

东南大学/高雄医学大学（中国）