天然褐铁矿的光电化学响应及对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌生长的影响

通过对比实验研究了天然褐铁矿对嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(A.f.)生长的影响。利用X射线衍射分析（XRD）确定实验中所用天然褐铁矿样品的主要物相为针铁矿和赤铁矿，紫外-可见漫反射光谱（UV_VisDRS）和不同光照条件下的时间-电流曲线表明天然褐铁矿在可见光下具有良好的光电化学响应。采用”H”型装置进行双室体系反应，设置了3组对比实验，结果显示A.f.在有光催化电子传入情况下生长较好，在96h内细胞浓度增加了12倍，3组实验中Fe2+浓度的变化规律与A.f.的生长趋势相对应。由此揭示了天然褐铁矿促进A.f.生长的机制为：在光照作用下天然褐铁矿能产生光生电子-空穴对，光生空穴被电子供体（抗坏血酸）捕获，分离出的光生电子传入阴极室能够将Fe3+还原为Fe2+，实现Fe2+的电化学再生，提供充足的电子能量来源，促进细菌生长。