用细菌来改善砂浆

来自罗马尼亚的科学家评估使用细菌提高砂浆在建筑应用中,调查不同的菌株。他们的研究结果已经发表在《华尔街日报》欧洲杯足球竞彩。

研究:高亮显示细菌与钙化能力适合改善砂浆性能。图片来源:Kateryna今敏/ Shutterstock.com

对可持续发展的建筑材料欧洲杯足球竞彩

现代建筑行业使用大量自然资源提供基础设施和建筑在世界各地。然而,常用的建筑材料,如混凝土,在很大程度上是欧洲杯足球竞彩不可持续的由于他们的生产和使用过程中产生的碳排放的处女,不可再生资源。

提高混凝土的质量,以及延长结构的生命周期和降低相关成本是目前主要的研究集中在建筑业。混凝土和其他常见建筑材料需求的增加和由此引起的环境破坏,以及性能增强结晶需要替代材料。欧洲杯足球竞彩

生物工程提供了一个途径改善可持续性和胶结材料的功能特性。欧洲杯足球竞彩在各种生物工程技术在最近几十年,生物矿化已成为一个合适的候选人为提高胶结复合材料的品质和耐用性。

生物矿化:概述

碳酸钙生物矿化是引起的诱导沉淀碳酸钙的特定的微生物。这一过程中发挥着关键作用胶结的自然生态系统,如洞穴,土壤,等等。各种机制可以产生biomineralized材料,如光合作用、甲烷氧化硫酸尿素水解,减少。欧洲杯足球竞彩

尿素水解是由catalyzation尿素的脲酶的酶,它是由微生物分泌的。尿素水解的简单的机制包括钙离子环境的吸收负带电细菌细胞,然后使用细菌尿素酶水解尿素产生NH₄⁺和有限公司₃²_,与公司₃²然后结合钙离子产生碳酸钙晶体。

一旦完成了尿素水解,碳酸钙晶体细菌细胞。矿化率与尿素水解速率有关。由于其简单性和效率,尿素水解生物矿化已经应用于多个不同的建筑材料和技术。欧洲杯足球竞彩影响这一过程的主要因素包括细菌基因型、细胞浓度、营养培养基成分,钙离子的可用性。

几项研究在微生物诱导碳酸钙沉淀进行了细菌物种。这些包括Sporosarcinapasteurii,枯草芽孢杆菌,b . megaterium和Synechocococcussp。铜绿假单胞菌硝酸盐还原菌,也被研究过。在研究各种细菌物种,芽孢杆菌和Sporosarcina已成为合适的候选人。

Ureolytic活动中菌株的盘子在稳固的媒体不同的成分:(一)b地衣芽媒体M1、M2和相应的控制(没有尿素和钙离子);(b)枯草芽孢杆菌对媒体M1、M2和相应的控制(没有尿素和钙离子);(c)b . amyloliquefaciens媒体M1、M2和相应的控制(没有尿素和钙离子)。图片来源:Răut,我。,et al .,材欧洲杯足球竞彩料

这篇论文

通过调查生物矿化是否适合生产可持续的迫击炮和增强属性,本文提供了关键信息,将促进对可持续发展的路线,生物工程混凝土生产。

论文的主要目的是评估的能力几个菌株钙化在适当的培养条件和评估microbial-induced方解石沉淀能影响和改善physiomechanical胶结砂浆的性质。

作者选择四种不同菌种的营养介质和培育,包括钙离子和尿素。物种调查是b . amyloliquefaciens 1014,枯草芽孢杆菌ATTC 6633,p . putida2257年液化沼气,IB.地衣芽1015年。控制介质,urease-selective介质不包括尿素被选中。

定性测试是由作者ureolytic活动,与技术,如红外光谱、SEM、XRD和TGA分析和评估细菌种类的碳酸钙沉淀,因此适用性。形态分析是利用显微技术进行的。准备biomineralized灰浆样品的性能进行了评估。

微观调查获得的存款从细菌培养与尿素和钙离子介质。光学显微镜显示左边,右边,SEM分析,为:(一)孢子和碳酸晶体从芽孢杆菌amyloliquefaciens (20×);(b)从杆菌amyloliquefaciens SEM分析颗粒⁽250×);(c)从地衣芽孢杆菌孢子和晶体碳酸盐(20×);(d)SEM分析颗粒从地衣芽孢杆菌(250×);(e)结晶的晶体碳酸盐和子房枯草芽孢杆菌(100×);(f)SEM分析存款从枯草芽孢杆菌(5000×)。虚线square-bacterial细胞;arrow-calcium碳酸盐晶体。图片来源:Răut,我。,et al .,材欧洲杯足球竞彩料

研究成果和结论

实验结果和分析表明枯草芽孢杆菌是一种很有前途的候选人准备biomineralized砂浆用于混凝土胶结材料和可持续的生产。欧洲杯足球竞彩这种非致病性细菌可以充分调解microbial-induced方解石沉淀。

迫击炮准备枯草芽孢杆菌显示足够的属性增强,即抗压强度和吸水率,两个关键属性要求的胶结材料在建筑行业中使用。欧洲杯足球竞彩存在的潜力进一步改善这些属性达到类似的值与目前报道材料。欧洲杯足球竞彩

作者指出,仍有一些研究方向的研究可以证明有利于biomineralized胶结复合材料,和菌株的评价。最优细菌细胞剂量在砂浆混合物中应该进一步的评估,作为细胞浓度显著影响材料的吸水率和抗压强度。

另一个潜在的研究方向是细菌的耐用性和寿命评估的迫击炮来提高他们的应用程序。最后,作者指出,结果包含在新的纸可以用来设计实验协议为未来研究利用细菌改善替代生物工程施工迫击炮的性能和耐久性。

进一步的阅读

Răut,我。等。(2022)强调细菌与钙化能力适合改善砂浆性能。欧洲杯足球竞彩材料,15(20),p . 7259[网络]mdpi.com。可以在:https://www.mdpi.com/1996-1944/15/20/7259

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