Faafetai mo le asiasi ile Nature.com.O lo'o e fa'aogaina se su'esu'ega e fa'atapula'aina le lagolago a le CSS.Mo le poto sili ona lelei, matou te fautuaina oe e te faʻaogaina se suʻesuʻega fou (pe faʻamalo le Faiga Faʻatasi i Internet Explorer).E le gata i lea, ina ia mautinoa le lagolago faifaipea, matou te faʻaalia le saite e aunoa ma sitaili ma JavaScript.
Fa'aali atu se carousel e tolu fa'asolo i le taimi e tasi.Fa'aoga fa'amau muamua ma le soso'o e fa'agasolo ai fa'ase'e se tolu i le taimi, pe fa'aoga fa'aa'a fa'asolo i le pito e fa'asolo ai fa'ase'e se tolu i le taimi.
O le pu'eina ma le teuina o carbon e taua tele e ausia ai sini o le Maliega Paris.O le photosynthesis o se tekinolosi fa'anatura mo le pu'eina o le kaponi.Na maua musumusuga mai lichens, na matou fausia ai se 3D cyanobacteria photosynthetic biocomposite (fa'ata'ita'i lichen) e fa'aaoga ai se polymer latex acrylic e fa'aoga i se omomi loofah.O le fua faatatau o le faʻaaogaina o le CO2 e le biocomposite o le 1.57 ± 0.08 g CO2 g-1 o le biomass d-1.Ole fua ole fa'aogaina e fa'avae ile biomass mago ile amataga ole fa'ata'ita'iga ma e aofia ai le CO2 na fa'aaogaina e fa'atupu ai le olaola fou fa'apea fo'i ma le CO2 o lo'o i totonu o mea e teu ai e pei ole ga'o.O nei fua fa'atatau e 14-20 taimi e maualuga atu ai nai lo le fa'atonutonuina o slurry ma e mafai ona fa'atuputeleina e pu'eina le 570 t CO2 t-1 biomass i le tausaga-1, e tutusa ma le 5.5-8.17 × 106 hectares o le fa'aogaina o fanua, aveese le 8-12 GtCO2. CO2 ile tausaga.I se fa'atusatusaga, o le bioenergy o le vaomatua ma le pu'eina ma le teuina o le carbon e 0.4-1.2 × 109 ha.O le biocomposite na tumau pea ona galue mo le 12 vaiaso e aunoa ma ni meaʻai faaopoopo poʻo se vai, ina ua maeʻa le faʻataʻitaʻiga.I totonu ole tulaga fa'atekonolosi fa'atekonolosi a tagata soifua e fa'afefe ai suiga o le tau, fa'ainisinia ma fa'atumauina fa'aolaola o le cyanobacterial biocomposites o lo'o i ai le gafatia mo le fa'atumauina ma fa'alauteleina le fa'aogaina e fa'ateleina ai le CO2 ao fa'aitiitia le suavai, mea'ai ma le fa'aogaina o fanua.
O suiga o le tau ose fa'amata'u moni lea i meaola eseese o le lalolagi, mautu o le fa'anatura ma tagata.Ina ia faʻaitiitia ona aʻafiaga sili ona leaga, e manaʻomia ni polokalame faʻapipiʻiina ma tetele, ma, o le mea moni, e manaʻomia nisi ituaiga o le aveeseina saʻo o kasa greenhouse mai le ea.E ui ina lelei le decarbonization o le gaosiga o le eletise2,3, e le o iai i le taimi nei ni fofo faʻatekonolosi gafataulimaina e faʻaititia ai le carbon dioxide (CO2)4 i le ea, e ui lava o loʻo faʻagasolo le puʻeina o le kasa.Nai lo o fofo faʻainisinia faʻapitoa ma faʻaaogaina, e tatau i tagata ona liliu atu i inisinia faʻanatura mo le puʻeina o le carbon - photosynthetic organisms (phototrophic organisms).O le photosynthesis o le natura fa'atekonolosi kaponi, ae o lona gafatia e fesuia'i le fa'atamaoaigaina o le kaponi anthropogenic i fua taimi anoa e fesiligia, o enzymes e le lelei, ma lona gafatia e fa'apipi'i i fua talafeagai e fesiligia.O se auala e mafai ona maua ai le phototrophy o le totōina o laau, lea e tipiina ai laau mo le bioenergy ma le carbon capture and storage (BECCS) e avea o se tekinolosi faʻaleagaina e mafai ona fesoasoani e faʻaitiitia ai le CO21.Ae ui i lea, ina ia ausia le sini o le vevela o le Maliega Paris o le 1.5°C e fa'aaoga ai le BECCS o le auala autu e mana'omia ai le 0.4 i le 1.2 × 109 ha, e tutusa ma le 25-75% o le lalolagi o lo'o iai nei fanua fa'ato'aga6.E le gata i lea, o le le mautonu e fesoʻotaʻi ma aʻafiaga i le lalolagi atoa o le faʻamaʻiina o le CO2 e fesiligia ai le tulaga lelei atoatoa o togavao7.Afai o le a tatou ausia le maualuga o le vevela o loʻo faʻatulagaina e le Paris Agreement, 100 sekone o le GtCO2 o kasa greenhouse (GGR) e tatau ona aveese mai le ea i tausaga taʻitasi.O le UK Department of Research and Innovation talu ai nei na faasilasilaina ai le faʻatupeina o galuega e lima GGR8 e aofia ai le puleaina o eleele gaʻo, faʻaleleia o le tau o papa, totōina o laʻau, biochar ma faʻatoʻaga e fafaga ai le faagasologa o le BECCS.O tau o le aveeseina o le sili atu i le 130 MtCO2 mai le atemosifia i le tausaga e 10-100 US$/tCO2, 0.2-8.1 MtCO2 i le tausaga mo le toe fa'aleleia o eleele peat, 52-480 US$/tCO2 ma le 12-27 MtCO2 i le tausaga mo le tau o papa. , 0.4-30 USD / tausaga.tCO2, 3.6 MtCO2/yr, 1% fa'ateleina le vaomatua, 0.4-30 US$/tCO2, 6-41 MtCO2/yr, biochar, 140-270 US$/tCO2, 20 –70 Mt CO2 i le tausaga mo fa'ato'aga tumau fa'aaoga BECCS9.
O le tu'ufa'atasia o nei auala e mafai ona ausia le 130 Mt CO2 i le tausaga, ae o tau o le tau o papa ma le BCCS e maualuga, ma o le biochar, e ui lava e taugofie ma e le o fa'aogaina le fanua, e mana'omia ai le fafaga mo le gaosiga o le biochar.ofoina atu lenei atinaʻe ma numera e faʻapipiʻi ai isi GGR tekinolosi.
Nai lo le su'eina o vaifofo i luga o le lau'ele'ele, su'e vai, ae maise phototroph sela tasi e pei ole microalgae ma cyanobacteria10.Ole algae (e aofia ai le cyanobacteria) e pu'eina pe tusa ma le 50% o le carbon dioxide o le lalolagi, e ui ina na'o le 1% o le biomass o le lalolagi11.Cyanobacteria o uluai biogeoeengineers o le natura, faʻavaeina le faʻavae mo le manava manava ma le faʻaleleia o le ola multicellular e ala i le photosynthesis12 okesene.O le manatu o le faʻaaogaina o le cyanobacteria e puʻeina ai le carbon e le o se mea fou, ae o auala fou o le tuʻuina atu o le tino e tatalaina ai le tafailagi fou mo nei meaola anamua.
O vaituloto tatala ma photobioreactors o aseta le aoga pe a faʻaaogaina microalgae ma cyanobacteria mo faʻamoemoega tau alamanuia.O nei faiga fa'aleaganu'u e fa'aogaina ai le tu'ufa'atasiga lea e opeopea sa'oloto ai sela i totonu o se mea fa'aola14;ae ui i lea, o vaituloto ma photobioreactors e tele mea le lelei e pei o le le lelei o le CO2 faʻafeiloaʻiga, faʻaogaina malosi o le eleele ma le vai, faʻalavelave i le biofouling, ma le maualuga o le fausiaina ma le faʻaogaina o tau15,16.Biofilm bioreactors e le fa'aogaina tu ma aga fa'amalolo e sili atu ona taugofie ile vai ma le avanoa, ae e lamatia ile fa'amamago fa'aleagaina, e faigofie ile biofilm detachment (ma o lea e leiloa ai le biomass malosi), ma e tutusa lelei ile biofouling17.
E manaʻomia ni auala fou e faʻateleina ai le maualuga o le faʻaogaina o le CO2 ma faʻatalanoaina faʻafitauli e faʻatapulaʻaina ai slurry ma biofilm reactors.O se tasi o ia auala o le photosynthetic biocomposites e musuia e lichens.Lichens o se lavelave o ga'ai ma photobionts (microalgae ma/po'o le cyanobacteria) e aofia ai le tusa ma le 12% o le eria o le lalolagi18.O sigi e maua ai le lagolago faʻaletino, puipuiga, ma le taula o le mea faʻapipiʻi photobiotic, lea e maua ai le gaʻo i le carbon (e pei o le tele o mea faʻapipiʻi).O le biocomposite fuafuaina o se "lichen mimetic", lea e le mafai ai ona faʻaogaina le faitau aofaʻi o le cyanobacteria i foliga o se biocoating manifinifi i luga o se mea faʻapipiʻi.I le faaopoopo atu i sela, o le biocoating o loʻo i ai se polymer matrix e mafai ona sui ai le gaʻo.E sili ona fa'aogaina le vai fa'avae polymer emulsions po'o le "latexes" aua e fa'aolaola, umi, taugofie, faigofie ona fa'aogaina ma maua fa'apisinisi19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26.
O le faʻapipiʻiina o sela ma latex polymers e matua aʻafia i le tuʻufaʻatasia o le latex ma le faʻagasologa o le fausiaina o ata.Emulsion polymerization ose faiga eseese e fa'aaogaina e gaosia ai le pa'u fa'apipi'i, fa'amau fa'apipi'i, fa'amau fa'aopoopo, mea fa'apipi'i sima, pa'u pepa ma ie, ma vali latex27.E i ai le tele o mea lelei i luga o isi auala polymerization, e pei o le maualuga o le tali atu ma le faʻaogaina o le monomer, faʻapea foʻi ma le faigofie o le puleaina o oloa27,28.O le filifiliga o monomers e faʻalagolago i mea manaʻomia o le ata polymer e maua, ma mo faiga faʻafefiloi monomer (ie, copolymerizations), e mafai ona suia meatotino o le polymer e ala i le filifilia o fua faatatau eseese o monomers e fausia ai le mea e maua ai le polymer.Butyl acrylate ma styrene o nisi ia o monomers latex sili ona taatele ma o loʻo faʻaaogaina iinei.E le gata i lea, o mea faʻapipiʻi faʻatasi (eg Texanol) e masani ona faʻaogaina e faʻalauiloa ai le faʻatulagaina o ata tifaga e mafai ai ona latou suia meatotino o le polymer latex e maua ai se paʻu malosi ma "faʻaauau" (coalescing).I la matou uluai su'esu'ega fa'amaonia-o-manatu, o se vaega maualuga, maualuga le porosity 3D biocomposite sa fauina e fa'aaoga ai se vali latex fa'apisinisi e fa'aoga i se omomi loofah.A maeʻa faʻataʻitaʻiga umi ma faʻaauau (valu vaiaso), na faʻaalia e le biocomposite le faʻatapulaʻaina o le gafatia e taofi ai le cyanobacteria i luga o le scaffold loofah ona o le tuputupu aʻe o le sela na faʻavaivaia ai le faʻatulagaina o le latex.I le su'esu'ega o lo'o i ai nei, na matou fa'amoemoe e atia'e se fa'asologa o polymers latex acrylic o kemisi lauiloa mo le fa'aauauina o le fa'aogaina i talosaga e pu'e kaponi e aunoa ma le ositaulagaina o le polymer degradation.I le faia o lea mea, ua matou fa'aalia le malosi e fai ai elemene polymer matrix lichen-pei e maua ai le fa'aleleia atili o le fa'atinoga o mea ola ma fa'ateleina le fa'aogaina o masini fa'atusatusa i biocomposites fa'amaonia.O le fa'asilisiliina atili o le a fa'atelevaveina ai le fa'aogaina o meaola fa'atosina mo le pu'eina o kasa, aemaise lava pe a tu'ufa'atasia ma le cyanobacteria metabolically modified e fa'aleleia ai le CO2 sequestration.
E iva latex e tolu polymer formulations (H = "malosi", N = "masani", S = "malulu") ma ituaiga e tolu o Texanol (0, 4, 12% v / v) na tofotofoina mo le oona ma le faʻalavelave faʻatasi.Fa'apipi'i.mai lua cyanobacteria.Latex ituaiga na matua a'afia ai S. elongatus PCC 7942 (Shirer-Ray-Hare test, latex: DF=2, H=23.157, P=<0.001) ma CCAP 1479/1A (lua-ala ANOVA, latex: DF=2, F = 103.93, P = <0.001) (Ata 1a).O le faʻaogaina o le texanol e leʻi afaina tele ai le tuputupu aʻe o le S. elongatus PCC 7942, naʻo le N-latex e le o se mea oona (Fig. 1a), ma le 0 N ma le 4 N faʻatumauina le tuputupu aʻe o le 26% ma le 35%, i le faasologa (Mann- Whitney U. i le pulea o meaola (Mann-Whitney University, 12 N vs. pule: W = 17.0, P = 0.885).Mo S. elongatus CCAP 1479/1A, o le latex mix ma le texanol concentration o ni mea taua, ma o se fegalegaleaiga taua na matauina i le va o le lua (lua-ala 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 ma latex "malulu" uma na siitia ai le tuputupu ae (Ata 1a).O loʻo iai le faʻaalia e faʻaleleia le tuputupu aʻe ma le faʻaitiitia o le styrene tuʻufaʻatasia.
Oona ma su'esu'ega o le cyanobacteria (Synechococcus elongatus PCC 7942 ma le CCAP 1479/1A) i le latex formulations, sootaga ma tioata suiga vevela (Tg) ma faaiuga matrix e faavae i luga o faamatalaga oona ma adhesion.(a) Sa faia le su'ega oona e fa'aaoga ai vaega eseese o le pasene o le tuputupu a'e o le cyanobacteria e fa'amanino e pulea ai tu ma aga fa'amalolo.Togafitiga fa'ailogaina i le * e matua'i ese lava mai fa'atonuga.(b) Fa'amaumauga o le tuputupu a'e o le cyanobacteria fa'asaga i le Tg latex (o lona uiga ± SD; n = 3).(i) Le aofa'i fa'aopoopo o cyanobacteria na fa'amatu'u mai le su'ega fa'apipi'i o le biocomposite.(d) Fa'amaumauga fa'apipi'i fa'asaga i le Tg o le latex (o lona uiga ± StDev; n = 3).e Fa'ai'uga matrix e fa'atatau i fa'amatalaga oona ma fa'amau.O le fua faatatau o le styrene i le butyl acrylate o le 1:3 mo le “maloa” (H) latex, 1:1 mo le “masani” (N) ma le 3:1 mo le “malulu” (S).O numera muamua i le latex code e fetaui ma le anotusi o Texanol.
I le tele o tulaga, na faʻaitiitia le faʻaogaina o le cell i le faʻateleina o le texanol concentration, ae e leai se faʻasalalauga taua mo soʻo se faʻalavelave (CCAP 1479 / 1A: DF = 25, r = -0.208, P = 0.299; PCC 7942: DF = 25, r = – 0.127, P = 0.527).I luga o le fig.1b o loʻo faʻaalia ai le sootaga i le va o le tuputupu aʻe o le sela ma le vevela suiga tioata (Tg).O loʻo i ai se fesoʻotaʻiga le lelei malosi i le va o le texanol concentration ma Tg values (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).O faʻamaumauga na faʻaalia ai o le Tg sili ona lelei mo le tuputupu aʻe o le S. elongatus PCC 7942 e tusa ma le 17 ° C (Ata 1b), aʻo S. elongatus CCAP 1479 / 1A e fiafia i le Tg i lalo ole 0 ° C (Ata 1b).Na'o le S. elongatus CCAP 1479/1A na i ai se feso'ota'iga le lelei malosi i le va o Tg ma fa'amaumauga oona (DF=25, r=-0.857, P=<0.001).
O latexes uma e lelei le pipii, ma e leai se tasi oi latou na tuʻuina atu le sili atu i le 1% o sela pe a uma le 72 h (Fig. 1c).E leai se eseesega tele i le va o latexes o galu e lua o S. elongatus (PCC 7942: suʻega Scheirer-Ray-Hara, Latex * Texanol, DF = 4, H = 0.903; P = 0.924; CCAP 1479/1A: Scheirer- Su'ega Ray).– Su'ega hare, latex*texanol, DF=4, H=3.277, P=0.513).A'o fa'atupula'ia le fa'atuputeleina o le Texanol, e tele sela e fa'asa'oloto (Ata 1c).fa'atusatusa i le S. elongatus PCC 7942 (DF=25, r=-0.660, P=<0.001) (Ata 1d).E le gata i lea, e leai se sootaga faʻafuainumera i le va o le Tg ma le faʻapipiʻiina o sela o faʻalavelave e lua (PCC 7942: DF = 25, r = 0.301, P = 0.127; CCAP 1479 / 1A: DF = 25, r = 0.287, P = 0.147).
Mo ituaiga uma e lua, o polymers latex "malosi" sa le aoga.I se faʻatusatusaga, 4N ma 12N sili ona lelei e faasaga i le S. elongatus PCC 7942, ae o le 4S ma le 12S na sili ona lelei e faasaga i le CCAP 1479 / 1A (Fig 1e), e ui lava o loʻo manino le avanoa mo le faʻaleleia atili o le polymer matrix.O nei polymers sa fa'aogaina i su'ega fa'ato'a fa'ao'o mai le CO2.
Na mata'ituina le Photophysiology mo le 7 aso e fa'aaoga ai sela o lo'o taofia i totonu o se vai latex.I se tulaga lautele, o le fua faatatau o le photosynthesis (PS) ma le maualuga o le PSII quantum yield (Fv/Fm) e faʻaitiitia i le taimi, ae o lenei faʻaititia e le tutusa ma o nisi o faʻamaumauga PS o loʻo faʻaalia ai se tali biphasic, e fautua mai ai se tali vaega, e ui lava o le toe faʻaleleia o taimi moni. fa'apuupuu le gaioiga PS (Fig. 2a ma le 3b).O le tali biphasic Fv/Fm na itiiti le faʻaalia (Ata 2b ma le 3b).
(a) Fa'aaliga manino o le photosynthesis (PS) ma le (b) maualuga PSII quantum yield (Fv/Fm) o le Synechococcus elongatus PCC 7942 i le tali atu i le latex formulations pe a faatusatusa i le pulea o aganuu taofi.O le fua faatatau o le styrene i le butyl acrylate o le 1:3 mo le “maloa” (H) latex, 1:1 mo le “masani” (N) ma le 3:1 mo le “malulu” (S).O numera muamua i le latex code e fetaui ma le anotusi o Texanol.(o lona uiga ± va'aiga masani; n = 3).
(a) Fa'aaliga manino o le photosynthesis (PS) ma le (b) maualuga PSII quantum yield (Fv/Fm) o le Synechococcus elongatus CCAP 1479/1A i le tali atu i le latex formulations pe a faatusatusa i le pulea o aganuu taofi.O le fua faatatau o le styrene i le butyl acrylate o le 1:3 mo le “maloa” (H) latex, 1:1 mo le “masani” (N) ma le 3:1 mo le “malulu” (S).O numera muamua i le latex code e fetaui ma le anotusi o Texanol.(o lona uiga ± va'aiga masani; n = 3).
Mo S. elongatus PCC 7942, latex composition ma Texanol concentration e leʻi aʻafia ai PS i le taimi (GLM, Latex * Texanol * Time, DF = 28, F = 1.49, P = 0.07), e ui o le tuufaatasiga o se mea taua (GLM)., Latex*taimi, DF = 14, F = 3.14, P = <0.001) (Ata 2a).E leai se aafiaga taua o le faʻaogaina o Texanol i le taimi (GLM, Texanol * taimi, DF = 14, F = 1.63, P = 0.078).Sa i ai se fegalegaleaiga taua na aafia ai Fv/Fm (GLM, Latex*Texanol*Time, DF=28, F=4.54, P=<0.001).O le fegalegaleaiga i le va o le latex formulation ma le Texanol concentration na i ai se aafiaga taua i Fv / Fm (GLM, Latex * Texanol, DF = 4, F = 180.42, P = <0.001).E a'afia fo'i ta'itasi ta'itasi Fv/Fm ile taimi (GLM, Latex*Time, DF=14, F=9.91, P=<0.001 ma Texanol*Time, DF=14, F=10.71, P=< 0.001).Latex 12H na fa'amauina le tau maualalo PS ma Fv/Fm (Fig. 2b), e fa'ailoa ai o lenei polymer e sili atu ona oona.
PS o S. elongatus CCAP 1479/1A na matua ese lava (GLM, latex * Texanol * taimi, DF = 28, F = 2.75, P = <0.001), faʻatasi ai ma le faʻaogaina o le latex nai lo le faʻaogaina o Texanol (GLM, Latex * taimi, DF =14, F=6.38, P=<0.001, GLM, Texanol*taimi, DF=14, F=1.26, P=0.239).O le "Soft" polymers 0S ma le 4S o loʻo tumau teisi maualuga maualuga o le faʻatinoga o le PS nai lo le taofiofia o le taofiofia (Mann-Whitney U, 0S versus controls, W = 686.0, P = 0.044, 4S versus controls, W = 713, P = 0.01) ma tausia se faaleleia Fv./Fm (Fig. 3a) o loʻo faʻaalia ai le sili atu ona lelei le felauaiga i Photosystem II.Mo tau Fv / Fm o CCAP 1479/1A sela, sa i ai se eseesega latex tele i le taimi (GLM, Latex * Texanol * Taimi, DF = 28, F = 6.00, P = <0.001) (Ata 3b).).
I luga o le fig.4 o loʻo faʻaalia ai le averesi PS ma Fv/Fm i luga o le 7 aso o se galuega o le tuputupu aʻe o sela mo faʻalavelave taʻitasi.S. elongatus PCC 7942 e leʻi i ai se mamanu manino (Fig. 4a ma le b), peitaʻi, CCAP 1479/1A na faʻaalia ai se fesoʻotaʻiga parabolic i le va o PS (Fig. 4c) ma Fv / Fm (Fig. 4d) tau e pei o le fua o styrene ma butyl acrylate tuputupu ae ma suiga.
Sootaga i le va o le tuputupu aʻe ma le photophysiology o le Synechococcus longum i luga o sauniuniga latex.(a) Fa'amatalaga oona o lo'o fuafua e fa'asaga i fua fa'atatau o le photosynthetic (PS), (b) maualuga PSII quantum yield (Fv/Fm) o le PCC 7942. c Fa'amatalaga oona na fa'atatau ile PS ma d Fv/Fm CCAP 1479/1A.O le fua faatatau o le styrene i le butyl acrylate o le 1:3 mo le “maloa” (H) latex, 1:1 mo le “masani” (N) ma le 3:1 mo le “malulu” (S).O numera muamua i le latex code e fetaui ma le anotusi o Texanol.(o lona uiga ± va'aiga masani; n = 3).
O le biocomposite PCC 7942 na i ai sona aafiaga faʻatapulaʻa i luga o le taofiofia o sela ma le tele o le faʻaogaina o sela i totonu o le fa vaiaso muamua (Ata 5).Ina ua maeʻa le vaega muamua o le faʻaogaina o le CO2, na amata ona faʻasaʻo e sela na faʻapipiʻi i le 12 N latex CO2, ma o lenei mamanu na faʻaauau pea i le va o aso 4 ma 14 (Fig. 5b).O fa'amaumauga nei e o gatasi ma fa'amatalaga o le fa'ailoga o le pigmenti.Na toe amata le faʻaogaina o le CO2 mai le aso 18. E ui lava i le tuʻuina atu o sela (Fig. 5a), o le PCC 7942 12 N biocomposite na faʻaputuina pea le sili atu CO2 nai lo le faʻatonuina o le faʻamalolo i luga o 28 aso, e ui lava i sina mea itiiti (Mann-Whitney U-test, W = 2275.5; P = 0.066).O le fua faatatau o le absorption o le CO2 e le latex 12 N ma le 4 N o le 0.51 ± 0.34 ma le 1.18 ± 0.29 g CO2 g-1 o le biomass d-1.Sa i ai se eseesega taua faʻafuainumera i le va o togafitiga ma taimi (suʻega a le Taitaifono-Ray-Hare, togafitiga: DF = 2, H = 70.62, P = <0.001 taimi: DF = 13, H = 23.63, P = 0.034), ae na e le'i.sa i ai se sootaga taua i le va o togafitiga ma le taimi (Chairer-Ray-Har suega, taimi * togafitiga: DF = 26, H = 8.70, P = 0.999).
Su'esu'ega o le fa'aaogaina o le CO2 afa-vaega ile Synechococcus elongatus PCC 7942 biocomposites e fa'aaoga ai le 4N ma le 12N latex.(a) O ata o loʻo faʻaalia ai le tuʻuina atu o sela ma le faʻailoga o le pigmenti, faʻapea foʻi ma ata SEM o le biocomposite aʻo leʻi maeʻa suʻega.O laina togitogi pa'epa'e e fa'ailoa mai ai nofoaga o lo'o tu'u ai sela i luga ole biocomposite.(b) Fa'aputuga fa'aputuga o le CO2 fa'aaogā mo le fa vaiaso.“Toe masani” (N) latex e iai le fua faatatau o le styrene i le butyl acrylate o le 1:1.O numera muamua i le latex code e fetaui ma le anotusi o Texanol.(o lona uiga ± va'aiga masani; n = 3).
O le taofiofia o le sela na matua faʻaleleia atili mo le faʻalavelave CCAP 1479 / 1A faʻatasi ma le 4S ma le 12S, e ui lava na suia malie le lanu i le taimi (Fig. 6a).Biocomposite CCAP 1479/1A e mitiia le CO2 mo le 84 aso atoa (12 vaiaso) e aunoa ma ni mea'ai faaopoopo.O suʻesuʻega a le SEM (Fig 6a) faʻamaonia le vaʻaia vaʻaia o le vaʻaia laiti o sela.I le taimi muamua, o sela na ufiufi i se paʻu latex e tumau ai lona faamaoni e ui i le tuputupu aʻe o sela.O le maualuga o le faʻaogaina o le CO2 na sili atu le maualuga nai lo le vaega faʻatonutonu (Scheirer-Ray-Har test, togafitiga: DF = 2; H = 240.59; P = <0.001, taimi: DF = 42; H = 112; P = <0.001 ) ( Ata 6b).O le 12S biocomposite na ausia le maualuga o le CO2 uptake (1.57 ± 0.08 g CO2 g-1 biomass i le aso), ae o le 4S latex o le 1.13 ± 0.41 g CO2 g-1 biomass i le aso, ae latou te leʻi eseese tele (Mann-Whitney U. .suega, W = 1507.50; P = 0.07) ma e leai se fegalegaleaiga taua i le va o togafitiga ma le taimi (Shirer-Rey-Hara suega, taimi * togafitiga: DF = 82; H = 10.37; P = 1.000).
Su'ega o le afa o le CO2 e fa'aaoga ai le Synechococcus elongatus CCAP 1479/1A biocomposites ma le 4N ma le 12N latex.(a) O ata o loʻo faʻaalia ai le tuʻuina atu o sela ma le faʻailoga o le pigmenti, faʻapea foʻi ma ata SEM o le biocomposite aʻo leʻi maeʻa suʻega.O laina togitogi pa'epa'e e fa'ailoa mai ai nofoaga o lo'o tu'u ai sela i luga ole biocomposite.(b) Fa'aputuga fa'aputuga o le fa'aaogāina o le CO2 mo le sefululua vaiaso.“Soft” (S) latex e iai le fua faatatau o le styrene i le butyl acrylate o le 1:1.O numera muamua i le latex code e fetaui ma le anotusi o Texanol.(o lona uiga ± va'aiga masani; n = 3).
S. elongatus PCC 7942 (Shirer-Ray-Har suʻega, taimi * togafitiga: DF = 4, H = 3.243, P = 0.518) poʻo le biocomposite S. elongatus CCAP 1479/1A (lua-ANOVA, taimi * togafitiga: DF = 8 , F = 1.79, P = 0.119) (Fig. S4).Biocomposite PCC 7942 sa i ai le maualuga o le carbohydrate content i le vaiaso 2 (4 N = 59.4 ± 22.5 wt%, 12 N = 67.9 ± 3.3 wt%), ae o le faʻamalologa faʻatonutonu na i ai le maualuga o le carbohydrate i le vaiaso 4 pe a (pule = 59.6 ± 2.84%). w/w).O le aofaʻi o meaʻai gaʻo o le CCAP 1479/1A biocomposite sa faʻatusatusa i le faʻamalolo faʻamalolo sei vagana ai le amataga o le faamasinoga, ma nisi suiga i le 12S latex i le vaiaso 4. O le maualuga o tau mo le biocomposite o le 51.9 ± 9.6 wt% mo 4S ma 77.1 ± 17.0 wt% mo 12S.
Na matou fa'ata'ita'i fa'ata'ita'iga fa'ata'ita'iga e mafai ona fa'aleleia atili ai le fa'atulagaina o fa'alavalava latex polymer coatings e fai ma vaega taua o le lichen mimic biocomposite concept e aunoa ma le ositaulagaina o le biocompatibility po'o le fa'atinoga.O le mea moni, afai e faʻatoʻilaloina faʻafitauli faʻavae e fesoʻotaʻi ma le tuputupu aʻe o sela, matou te faʻamoemoeina le faʻaleleia atili o galuega i luga oa matou faʻataʻitaʻiga biocomposites, lea ua uma ona faʻatusatusa i isi cyanobacteria ma microalgae carbon capture system.
O paluga e tatau ona le oona, umi, lagolago le pipii umi umi, ma e tatau ona porous e faʻaleleia lelei le CO2 faʻafeiloaʻiga ma O2 degassing.Latex-type acrylic polymers e faigofie ona saunia ma e masani ona faʻaaogaina i le vali, ie, ma pisinisi pipii.Na matou tu'ufa'atasia le cyanobacteria fa'atasi ai ma le vai fa'avae latex polymer emulsion polymerized fa'atasi ma se fua fa'atatau o styrene/butyl acrylate particles ma fa'aputuga eseese o Texanol.Styrene ma le butyl acrylate na filifilia ina ia mafai ona pulea meatotino faaletino, aemaise lava le elasticity ma le coalescence lelei o le faʻapipiʻiina (taua mo se paʻu malosi ma sili ona pipii), faʻatagaina le tuʻufaʻatasia o vaega o le "malosi" ma le "malulu".O fa'amaumauga oona o lo'o fa'ailoa mai ai o le latex "malosi" fa'atasi ai ma le maualuga o le styrene i totonu e le fa'aogaina i le ola o le cyanobacteria.E le pei o le butyl acrylate, ua manatu le styrene oona i algae32,33.O galu o le Cyanobacteria e matua ese lava le tali atu i le latex, ma o le vevela sili ona lelei o le suiga o tioata (Tg) na fuafuaina mo S. elongatus PCC 7942, ae o le S. elongatus CCAP 1479/1A na faʻaalia ai se fesoʻotaʻiga le lelei ma Tg.
O le vevela faʻamago e aʻafia ai le mafai ona fausia se ata tifaga latex toniga faifaipea.Afai o le vevela fa'agogo e i lalo ifo o le La'ititi o le Fua o Ata Ata (MFFT), o le a le tu'ufa'atasi uma vaega latex polymer, ma fa'atupu ai na'o le pipi'i i le vaega fa'apitoa.O ata e maua mai e le lelei le pipii ma le malosi fa'ainisinia ma e ono o'o fo'i ile pa'u29.O le MFFT e vavalalata vavalalata ma Tg, lea e mafai ona pulea e le monomer composition ma le faʻaopoopoga o coalescents pei o Texanol.O le Tg e fuafua ai le tele o mea totino o le fa'alavalava e maua, atonu o lo'o i se tulaga pa'epa'e po'o tioata34.E tusa ai ma le Flory-Fox equation35, o le Tg e faʻalagolago i le ituaiga o monomer ma le tuʻufaʻatasiga pasene.O le fa'aopoopoina o le coalescent e mafai ona fa'aititia ai le MFFT e ala i le tapeina fa'afuase'i o le Tg o vaega latex, lea e mafai ai ona fa'atupu ata i lalo o le vevela, ae fa'atupu pea se pa'u malo ma malosi ona o le fa'afefe malie o le coalescent i le aluga o taimi po'o ua aveese mai 36 .
Faʻateleina le faʻaogaina o le Texanol e faʻaleleia ai le faʻatulagaina o ata e ala i le faʻamaluluina o le polymer particles (faʻaitiitia le Tg) ona o le faʻaaogaina e le vaega i le taimi o le faʻamago, ma faʻateleina ai le malosi o le ata faʻapipiʻi ma le faʻapipiʻiina o sela.Talu ai ona o le biocomposite e faʻamago i le vevela vevela (~ 18-20 ° C), o le Tg (30 i le 55 ° C) o le latex "malosi" e maualuga atu nai lo le vevela faʻamago, o lona uiga e le sili ona lelei le faʻafefiloi o vaega, e mafua ai. B ata tifaga e tumau vitreous, leaga masini ma mea pipii, faatapulaa elasticity ma diffusivity30 iu ai ina taitai atu ai i se tele gau gau.O le faʻavaeina o ata mai le "masani" ma le "malulu" polymers e tupu ile Tg o le polymer film, ma faʻaleleia le faʻatulagaina o ata e ala i le faʻaleleia atili o le coalescence, e mafua ai le faʻaauauina o ata polymer ma faʻaleleia atili masini, faʻapipiʻi, ma mea faʻapipiʻi.O le ata e maua mai o le a tumau pea le paʻu i le taimi o suʻega CO2 puʻeina ona o lona Tg e latalata ile ("faʻafefiloi masani": 12 i le 20 ºC) poʻo le sili atu le maualalo ("faʻafefiloi" vaivai: -21 i le -13 °C ) i le vevela vevela 30 .“Malo” latex (3.4 i le 2.9 kgf mm–1) e faatoluina le malosi nai lo le “masani” latex (1.0 i le 0.9 kgf mm–1).E le mafai ona fuaina le maaa o latex "malulu" i le microhardness ona o le tele o le pa'u ma le pipii i le vevela o le potu.E mafai fo'i ona a'afia ai le fa'apipi'i o le tau o luga, ae mana'omia nisi fa'amatalaga e maua ai fa'amatalaga anoa.Ae ui i lea, o latexes uma na lelei ona taofiofia sela, faʻasaʻo ifo i lalo ole 1%.
E fa'aitiitia le gaosiga ole photosynthesis ile taimi.O le faʻaalia i le polystyrene e taʻitaʻia ai le faʻalavelave faʻalavelave ma le faʻamaʻi faʻamaʻi oxidative38,39,40,41.Ole tau Fv/Fm ole S. elongatus CCAP 1479/1A na fa'aalia ile 0S ma le 4S e toetoe lava faaluaina le maualuga pe a fa'atusatusa i le fa'atonuina o le taofi, lea e fetaui lelei ma le CO2 uptake rate o le 4S biocomposite, fa'apea fo'i ma tau maualalo PS.tulaga faatauaina.O tau maualuga Fv/Fm ua fa'ailoa mai ai o le felauaiga fa'aeletonika i le PSII e mafai ona tu'uina atu le tele o photons42, lea e ono i'u ai i le maualuga o le CO2 fa'amautu fua.Ae ui i lea, e tatau ona maitauina o faʻamatalaga photophysiological na maua mai sela o loʻo taofia i vaifofo latex vai ma atonu e le mafai ona faʻatusatusa saʻo i biocomposites matutua.
Afai o le latex e fai ai se pa puipui i le malamalama ma/poo le kesi e fesuiai e mafua ai le malamalama ma le CO2 faʻatapulaʻa, e mafai ona mafua ai le atuatuvalega feaveaʻi ma faʻaitiitia ai le gaioiga, ma afai e afaina ai le faʻamalolo O2, photorespiration39.O le faʻamalamalamaina o le moli o faʻamaʻi faʻamalolo na iloiloina: "malolosi" latex na faʻaalia ai sina faʻaitiitia o le malamalama i le va o le 440 ma le 480 nm (faʻaleleia i se vaega e ala i le faʻateleina o le faʻaogaina o Texanol ona o le faʻaleleia atili o ata tifaga), ae o le "malulu" ma le "masani masani. ” latex na faʻaalia ai se faʻaititia laʻititi o le moli.o lo'o fa'aalia ai le leai o se fa'aletonu iloga.O suʻesuʻega, faʻapea foʻi ma faʻamaʻi uma, na faia i le maualalo o le malamalama (30.5 µmol m-2 s-1), o lea o soʻo se faʻamalositino faʻamalosi e mafua mai i le polymer matrix o le a totogi ma e mafai foi ona aoga i le puipuia o le photoinhibition.i le faaleagaina o le malosi o le malamalama.
Biocomposite CCAP 1479/1A na galue i le 84 aso o suʻega, e aunoa ma le faʻaogaina o meaʻai poʻo le gau tele o le biomass, o se sini autu o le suʻesuʻega.E mafai ona feso'ota'i le depigmentation o sela ma se fa'agasologa o le chlorosis e tali atu ai i le matelaina o le nitrogen e maua ai le ola umi (tulaga malolo), lea e mafai ona fesoasoani i sela e toe fa'atupula'ia pe a mae'a le fa'aputuina o le nitrogen.O ata SEM na faʻamaonia ai o loʻo tumau pea sela i totonu o le ufiufi e ui lava i le vaevaeina o sela, faʻaalia ai le elasticity o le latex "malulu" ma faʻaalia ai se avanoa manino i luga o le faʻataʻitaʻiga.“Soft” latex o lo'o iai pe tusa ma le 70% butyl acrylate (i le mamafa), lea e sili atu le maualuga nai lo le fa'atonuga o lo'o ta'ua mo se fa'apipi'i fe'avea'i pe a uma ona fa'amago44.
O le faʻaogaina o le CO2 na sili atu le maualuga nai lo le faʻatonuina o le taofiofia (14-20 ma 3-8 taimi maualuga mo S. elongatus CCAP 1479 / 1A ma PCC 7942, faʻasologa).I le taimi muamua, na matou faʻaaogaina se faʻataʻitaʻiga faʻafeiloaʻiga o le CO2 e faʻaalia ai o le avetaʻavale autu o le maualuga o le CO2 uptake o se faʻamaʻi faʻamalosi CO2 i luga o le biocomposite31 ma e mafai ona faʻatapulaʻaina le faʻatinoga o le biocomposite e ala i le tetee atu i le tele o felauaiga.O lenei faafitauli e mafai ona foia e ala i le tuʻufaʻatasia o mea e le oona, e le faia ata tifaga i totonu o le latex e faʻateleina ai le porosity ma le faʻaogaina o le paʻu26, ae o le taofiofia o sela e mafai ona faʻafefe aua o lenei taʻiala e mautinoa lava e iʻu ai i se ata vaivai20.E mafai ona suia le vailaʻau vailaʻau i le taimi o le polymerization e faʻateleina ai le porosity, o le filifiliga sili lea, aemaise lava ile tulaga ole gaosiga o fale gaosimea ma le faʻalauteleina45.
O le faʻatinoga o le biocomposite fou pe a faʻatusatusa i suʻesuʻega talu ai nei e faʻaaoga ai biocomposites mai microalgae ma cyanobacteria na faʻaalia ai le lelei i le fetuunaiga o le fua o le utaina o sela (Table 1) 21,46 ma le umi o taimi suʻesuʻe (84 aso versus 15 itula46 ma 3 vaiaso21).
Ole tele ole anotusi o gaʻo i sela e faʻatusatusa lelei ma isi suʻesuʻega47,48,49,50 faʻaaogaina cyanobacteria ma faʻaaogaina e fai ma faʻataʻitaʻiga talafeagai mo le puʻeina o le carbon ma le faʻaaogaina / toe faʻaleleia, e pei o le BCCS fermentation process49,51 poʻo le gaosiga o meaola faʻaleagaina. bioplastics52 .I le avea ai o se vaega o le mafuaaga o lenei suesuega, matou te manatu o le toe totoina o laau, e oo lava i le manatu o le BECCS e le lelei le aave, e le o se vaifofo mo suiga o le tau ma faʻaumatia ai se vaega mataʻutia o fanua faʻatoʻaina o le lalolagi6.I le avea ai o se faʻataʻitaʻiga mafaufauga, na faʻatatauina o le va o le 640 ma le 950 GtCO2 o le a manaʻomia ona aveese mai le ea i le 2100 e faʻatapulaʻa ai le maualuga o le vevela o le lalolagi i le 1.5°C53 (e tusa ma le 8 i le 12 GtCO2 i le tausaga).O le ausiaina o lenei mea i se biocomposite sili atu ona lelei (574.08 ± 30.19 t CO2 t-1 biomass i le tausaga-1) e manaʻomia ai le faʻalauteleina o le voluma mai le 5.5 × 1010 i le 8.2 × 1010 m3 (faʻatasi ai ma le faʻaogaina o le photosynthetic), e aofia ai mai le 196 i le 2.92 piliona lita. polymer.Fa'apea o le 1 m3 o biocomposites o lo'o nofoia le 1 m2 o fanua, o le eria e mana'omia e mitiia ai le fa'amoemoe o le aofa'i o le CO2 o le a i le va o le 5.5 ma le 8.17 miliona hectares, lea e tutusa ma le 0.18-0.27% o le talafeagai mo le ola o fanua i totonu o le fanua. teropika, ma fa'aititia le fanua.manaʻomia mo BCCS e 98-99%.E tatau ona maitauina o le fua faʻatatau o le puʻeina o loʻo faʻavae i luga o le CO2 absorption faʻamaumau i lalo o le malamalama.O le taimi lava e faʻaalia ai le biocomposite i le malamalama faʻanatura sili atu le malosi, o le maualuga o le faʻaogaina o le CO2 e faʻateleina, faʻaitiitia ai manaʻoga fanua ma faʻapipiʻi le fua agai i le manatu o le biocomposite.Ae ui i lea, o le faʻatinoga e tatau ona i le ekueta mo le faʻaauau pea o le malosi ma le umi.
Ole a'afiaga ole fa'ato'aga ole CO2 ile lalolagi, ole fa'atupula'ia o fua o la'au e mafua mai ile fa'ateleina ole maua ole CO2, ua fa'aitiitia ile tele o fanua, masalo ona o suiga ile mea'ai autu ole palapala (N ma le P) ma punavai7.O lona uiga o le photosynthesis terrestrial atonu e le taitai atu ai i le faateleina o le CO2 uptake, e ui lava i le maualuga o le CO2 concentrations i le ea.I lenei tulaga, o faiga fa'avae e fa'atatau i suiga o le tau e pei o le BECCS e le'o manuia.Afai e fa'amaonia lenei fa'alavelave fa'alelalolagi, e mafai ona avea le tatou biocomposite fa'aoso i le lichen ma se aseta autu, e fa'aliliuina ai ni meaola ninii fa'ata'ita'i vai e tasi-celled i totonu o le 'ele'ele.O le tele o la'au fa'apitonu'u e fa'apipi'i le CO2 e ala i le C3 photosynthesis, a'o le C4 e sili atu ona fiafia i nofoaga mafanafana, mago ma e sili atu ona lelei i le maualuga o le CO254 vaega mamafa.O le Cyanobacteria e ofoina atu se isi mea e mafai ona faʻafefe ai faʻamatalaga mataʻutia o le faʻaititia o le carbon dioxide i totonu o laau C3.Ua manumalo le cyanobacteria i tapula'a o le photorespiratory e ala i le atina'eina o se masini e fa'atamaoaigaina ai le kaponi e maualuga atu ai le mamafa o le CO2 o lo'o tu'uina atu ma tausia e le ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase (RuBisCo) i totonu o carboxysomes faataamilo.Afai e mafai ona faateleina le gaosiga o biocomposites cyanobacterial, e mafai ona avea lea ma auupega taua mo tagata i le tau faasaga i suiga o le tau.
Biocomposites (lichen mimics) e ofoina atu le lelei manino nai lo microalgae masani ma le cyanobacteria faʻamalologa aganuu, maua ai le maualuga o le CO2 faʻaogaina, faʻaitiitia ai le faʻaleagaina, ma faʻamaonia le aloese mai le CO2 tauvaga.O tau e matua fa'aitiitia ai le fa'aogaina o fanua, vai ma mea'ai56.O lenei suʻesuʻega o loʻo faʻaalia ai le faʻaogaina o le atinaʻeina ma le gaosiga o se latex biocompatible maualuga, pe a tuʻufaʻatasia ma se omomi loofah e fai ma sui sui, e mafai ona maua ai le CO2 lelei ma aoga i masina o taotoga aʻo faʻatumauina le gau o sela i se mea maualalo.Biocomposites e mafai ona pu'eina e tusa ma le 570 t CO2 t-1 o le biomass i le tausaga ma e ono fa'amaonia e sili atu lona taua nai lo le BECCS fa'ato'aga togavao i la tatou tali atu i suiga o le tau.Fa'atasi ai ma le fa'aleleia atili o le fa'aputuga o le polymer, fa'ata'ita'i i le maualuga o le malamalama, ma tu'ufa'atasia ma le fa'ainisinia fa'anatura lavelave, e mafai fo'i ona toe sau e fa'aola mai le fa'ainisinia fa'alenatura.
Na saunia polymers latex akrilic i le faʻafefiloi o monomers styrene, butyl acrylate ma acrylic acid, ma le pH na fetuutuunai i le 7 ma le 0.1 M sodium hydroxide (table 2).Styrene ma le butyl acrylate o lo'o faia ai le tele o filifili polymer, a'o le acrylic acid e fesoasoani e taofia ai vaega latex i le taofiga57.O mea fa'avae o le latex e fa'atatau i le vevela suiga o tioata (Tg), lea e pulea e ala i le suia o le fua o le styrene ma le butyl acrylate, lea e maua ai meatotino "malosi" ma le "malulu", i le faasologa58.O le latex polymer masani o le 50:50 styrene:butyl acrylate 30, o lea la i lenei suʻesuʻega latex ma lenei fua faatatau na taʻua o le "masani" latex, ma le latex e maualuga atu le styrene i totonu o loʻo taʻua o se latex ma le maualalo o le styrene anotusi. .ua ta'ua o le “malulu” o le “malo”.
Sa saunia se emulsion muamua e fa'aaoga ai le vai fa'amama (174 g), sodium bicarbonate (0.5 g) ma le Rhodapex Ab/20 surfactant (30.92 g) (Solvay) e fa'amautu ai le 30 monomer droplets.Fa'aaogaina o se tui tioata (Science Glass Engineering) ma se pamu tui, o se aliquot lona lua o lo'o i ai le styrene, butyl acrylate ma le acrylic acid o lo'o lisiina i le Laulau 2 na fa'aopoopoina i lalo i le fua o le 100 ml h-1 i le emulsion muamua ile 4 itula (Cole). -Palmer, Mauga o Vernon, Ilinoi).Saunia se vaifofo o le polymerization initiator 59 fa'aaoga le dHO ma le ammonium persulfate (100 ml, 3% w/w).
Fa'aoso le vaifofo o lo'o iai le dHO (206 g), sodium bikarbonate (1 g) ma le Rhodapex Ab/20 (4.42 g) e fa'aaoga ai se fa'aoso i luga o le ulu (Heidolph Hei-TORQUE tau 100) fa'atasi ai ma se pe'a uamea ma vevela i le 82°C i se va'a pele vai i totonu o le VWR Scientific 1137P vai fa'avevela.O se vaifofo fa'aititia o le monomer (28.21 g) ma le initiator (20.60 g) na fa'aopoopo i lalo i le va'a peleue ma fa'afefe mo le 20 minute.Faafefiloi malosi le monomer o totoe (150 ml h-1) ma le initiator (27 ml h-1) vaifofo e taofi ai vaega ninii i le taofi seia oo ina faaopoopo i le peleue vai i luga o le 5 itula e faaaoga ai tui 10 ml ma le 100 ml i totonu o se koneteina. .fa'amae'a ile pamu tui.Na fa'ateleina le saosaoa fa'aoso ona o le fa'atuputeleina o le voluma slurry e fa'amautinoa ai le taofia o slurry.Ina ua uma ona faaopoopo le initiator ma le emulsion, o le vevela o le tali na siitia i le 85 ° C, faʻafefete lelei i le 450 rpm mo le 30 minute, ona faʻamafanafanaina lea i le 65 ° C.Ina ua maeʻa le malulu, e lua fofo faʻafefe na faʻaopoopo i le latex: tert-butyl hydroperoxide (t-BHP) (70% i le vai) (5 g, 14% i le mamafa) ma le isoascorbic acid (5 g, 10% i le mamafa)..Faaopopo le t-BHP mataua ma lea mataua ma tuu mo le 20 minute.Ona faaopoopo lea o le erythorbic acid i se fua faatatau o le 4 ml/h mai se tui 10 ml e faaaoga ai se pamu tui.Ona faamalūlūina lea o le vaifofo latex i le vevela o le potu ma fetuunai i le pH 7 ma le 0.1M sodium hydroxide.
2,2,4-Trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate (Texanol) - faʻamaʻi faʻamaʻi faʻamaʻi faʻaleagaina mo le latex vali 37,60 - faʻaopoopoina i se tui ma pamu i ni voluma e tolu (0, 4, 12% v / v) e fai ma sui e fa'afefiloi ai le latex e fa'afaigofie ai le fa'atupuina o ata i le taimi e fa'agogo ai37.Na fa'amauina le pasene o le latex i le tu'uina o le 100 µl o polymer ta'itasi i totonu o pulou alumini ua uma ona fuaina ma fa'amago i totonu o le ogaumu i le 100°C mo le 24 itula.
Mo le felauaiga malamalama, o paluga latex ta'itasi e fa'aoga i se fa'ase'e microscope e fa'aaoga ai se pa'u pa'u u'amea uamea fa'avasegaina e maua ai ata 100 µm ma fa'amago i le 20°C mo le 48 itula.O le felauaiga o le malamalama (fa'atatau ile fa'avevelaina o le photosynthetically active radiation, λ 400-700 nm) na fuaina ile spectroradiometer ILT950 SpectriLight fa'atasi ai ma se masini i le mamao o le 35 cm mai le moli 30 W fluorescent (Sylvania Luxline Plus, n = 6) - i le mea o le malamalama. O le puna o le cyanobacteria ma meaola o lo'o fa'asaoina.SpectrILight III polokalama faakomepiuta version 3.5 sa fa'aaogaina e fa'amaumau ai le fa'amalamalamaga ma le fa'asalalauga i le laina λ 400-700 nm61.O faʻataʻitaʻiga uma na tuʻuina i luga o le masini, ma faʻaaogaina tioata tioata e leʻi faʻapipiʻiina e fai ma taʻiala.
Latex fa'ata'ita'iga sa fa'aopoopo i se ipu tao tao silicone ma fa'ataga e fa'agogo mo le 24 itula a'o le'i fa'ata'ita'iina pe ma'a'a.Tuu le fa'ata'ita'iga latex mago i luga o se pulou u'amea i lalo ole x10 microscope.Ina ua maeʻa le taulaʻi, na suʻesuʻeina faʻataʻitaʻiga i luga o le Buehler Micromet II microhardness tester.O le faʻataʻitaʻiga na tuʻuina atu i le malosi o le 100 i le 200 kalama ma le taimi o le uta na faʻatulagaina i le 7 sekone e fai ai se taimane dent i le faʻataʻitaʻiga.Sa su'esu'eina le lolomi e fa'aaoga ai le Bruker Alicona × 10 microscope fa'amoemoega fa'atasi ai ma polokalame fa'aopoopo e fua ai foliga.O le Vickers hardness formula (Equation 1) sa fa'aogaina e fa'atatau ai le maaa o latex ta'itasi, lea o le HV o le numera Vickers, F o le malosi fa'aaoga, ma le d o le averesi o fa'ailoga indent e fuafua mai le maualuga ma le lautele o le latex.fa'ailoga tau.E le mafai ona fuaina le latex "Soft" ona o le pipii ma le fa'aloloa i le taimi o le su'ega fa'amau.
Ina ia iloa le vevela o le suiga o tioata (Tg) o le latex composition, na tuʻuina faʻataʻitaʻiga polymer i ipu gel silica, faʻagogo mo le 24 itula, mamafa i le 0.005 g, ma tuʻu i ipu faʻataʻitaʻi.Sa pupuni le ipu ma tu'u i totonu o se va'aiga lanu lanu eseese (PerkinElmer DSC 8500, Intercooler II, Pyris data analysis software)62.O le auala e tafe ai le vevela o loʻo faʻaaogaina e tuʻu ai ipu faʻasino ma ipu faʻataʻitaʻi i totonu o le ogaumu e tasi ma se suʻega vevela ua fausia e fua ai le vevela.O le aofa'i o fa'alava e lua na fa'aogaina e fai ai se pi'o tumau.O le auala faʻataʻitaʻiga na faʻateleina faʻatupuina mai le -20 ° C i le 180 ° C i le fua o le 20 ° C i le minute.O vaega ta'itasi amata ma fa'ai'uga e teu mo le 1 minute e fa'amautu ai le tuai o le vevela.
Ina ia iloilo le gafatia o le biocomposite e mitiia ai le CO2, sa saunia ma faʻataʻitaʻi faʻataʻitaʻiga i le auala tutusa e pei o la matou suʻesuʻega muamua31.O le ie taele mamago ma autoclaved sa tipiina i ni fasipepa e tusa ma le 1×1×5 cm ma fuaina.Fa'aaoga le 600 µl o biocoatings e lua e sili ona aoga o cyanobacteria strain ta'itasi i le tasi pito o lo'o fa'alava, ufiufi pe a ma le 1 × 1 × 3 cm, ma fa'amago i le pogisa i le 20°C mo le 24 itula.Ona o le faʻaogaina o le faʻaogaina o le loofah, o nisi o fua faʻatatau na faʻaumatia, o lea e leʻo 100% le lelei o le utaina o sela.Ina ia foia lenei faafitauli, o le mamafa o le sauniuniga mago i luga o le loofah sa fuafuaina ma masani i le faasinomaga sauniuniga mago.O fa'atonuga abiotic e aofia ai le loofah, latex, ma le fa'aogaina o mea'ai fa'ama'i sa saunia i se auala fa'apena.
Ina ia faia se suʻega faʻataʻitaʻiga o le CO2 afa, tuʻu le biocomposite (n = 3) i totonu o se 50 ml ipu tioata ina ia tasi le pito o le biocomposite (e aunoa ma le biocoating) e faʻafesoʻotaʻi ma le 5 ml o le tuputupu aʻe, faʻatagaina le meaʻai e feavea'i e ala i gaioiga capillary..O le fagu e faʻamaufaʻailogaina i se paʻu paʻu butyl ma le lautele o le 20 mm ma faʻapipiʻi i se pulou alumini siliva.A mae'a fa'amaufa'ailoga, tui le 45 ml o le 5% CO2/ea fa'atasi ai ma se nila fa'ama'i fa'apipi'i i se tui fa'amau.Ole tele ole sela ole fa'amautu fa'atonu (n = 3) e tutusa ma le uta o le sela o le biocomposite i totonu o le mea'ai.O suʻega na faia i le 18 ± 2 °C ma le ata o le 16: 8 ma le ata o le 30.5 µmol m-2 s-1.E ave'ese le avanoa o le ulu i aso uma e lua ma se tui fa'amama kesi ma su'esu'e i le mita CO2 fa'atasi ai ma le fa'aogaina o le infrared GEOTech G100 e iloa ai le pasene o le CO2 o lo'o mitiia.Fa'aopoopo i ai se voluma tutusa o le paluga kasa CO2.
% CO2 Fix e fa'atatauina e pei ona taua i lalo: % CO2 Fix = 5% (v/v) – tusi %CO2 (fa'atusa 2) pe a P = mamafa, V = voluma, T = vevela, ma R = lelei kesi tumau.
Lipoti mai CO2 fua faatatau mo le taofiofia taofia o cyanobacteria ma biocomposites sa masani i le pulea o meaola.Ole iunite fa'atino ole g biomass ole aofa'i ole biomass mago e le mafai ona gaioi ile ie taele.E fa'amauina e ala i le fuaina o fa'ata'ita'iga o le loofah a'o le'i fa'amauina le sela.Fa'amaumauga mo le tele o uta (biomass e tutusa) e ala i le fuaina ta'ito'atasi o sauniuniga a'o le'i fa'amago ma le mae'a fa'amamago ma le fa'atatauina o le mafiafia o le sauniuniga sela (fa'atusa 3).O tapenaga o sela e fa'apea e tutusa i le taimi o le fa'apipi'iina.
Minitab 18 ma Microsoft Excel fa'atasi ai ma le RealStatistics fa'aopoopo sa fa'aogaina mo su'esu'ega fa'afuainumera.Na fa'ata'ita'iina le tulaga masani e fa'aaoga ai le su'ega a Anderson-Darling, ma fa'ata'ita'iina le tutusa o eseesega i le su'ega Levene.O fa'amaumauga e fa'amalieina ai nei manatu na su'esu'eina e fa'aaoga ai le su'esu'ega e lua-auala o le eseesega (ANOVA) ma le su'ega a Tukey e fai ma su'esu'ega post hoc.O faʻamaumauga e lua e leʻi fetaui ma manatu o le masani ma le eseesega tutusa na suʻesuʻeina e faʻaaoga ai le suʻega a Shirer-Ray-Hara ona sosoo ai lea ma le Mann-Whitney U-suʻega e fuafua ai le taua i le va o togafitiga.O faʻataʻitaʻiga faʻafefiloi laina lautele (GLM) na faʻaaogaina mo faʻamatalaga e le masani ai ma ni mea e tolu, lea na suia ai faʻamatalaga e faʻaaoga ai le Johnson transform63.Fa'atasiga taimi o oloa Pearson na faia e iloilo ai le sootaga i le va o le Texanol concentration, tioata suiga vevela, ma le latex oona ma faʻamaumauga faʻapipiʻi.
Taimi meli: Ian-05-2023