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第一篇 生物介体理论基础3

第1章 微生物呼吸与电子传递理论3

1.1 呼吸作用3

1.1.1 传统呼吸3

1.1.2 胞外呼吸7

1.2 电子传递系统理论9

1.2.1 传统电子传递链概述9

1.2.2 电子传递链及其传递体的排列顺序10

1.2.3 电子传递链的组成部分11

1.2.4 电子传递抑制剂13

1.2.5 胞外呼吸电子传递过程与机制16

1.3 微生物新型呼吸21

1.3.1 产电呼吸21

1.3.2 铁（锰）呼吸25

1.3.3 腐殖质呼吸28

1.3.4 介体介导微生物胞外呼吸机制与优势33

参考文献34

第2章 介体催化理论36

2.1 介体的概念与发展36

2.1.1 介体概念与特点36

2.1.2 介体的发展历程37

2.2 介体体系38

2.2.1 好氧微生物介体系统38

2.2.2 厌氧微生物介体系统41

2.3 介体分类42

2.3.1 按化学结构分类42

2.3.2 按来源分类47

2.3.3 按作用位点分类49

2.3.4 按介体生物特性分类51

2.3.5 按水溶性分类52

2.4 非水溶性介体53

2.4.1 基于碳材料的非水溶性介体53

2.4.2 介体的固定化构建非水溶性介体58

2.5 介体催化污染物厌氧生物转化的机理67

2.5.1 介体催化污染物生物转化机理67

2.5.2 介体对污染物厌氧生物转化的调控71

2.6 介体催化性能的影响因素75

2.6.1 介体固有特性75

2.6.2 环境因素80

2.7 介体特性分析方法84

2.7.1 核磁共振氢谱84

2.7.2 电化学分析方法84

2.7.3 电子顺磁共振86

2.7.4 红外吸收光谱分析86

2.7.5 理论模拟与计算87

参考文献88

第二篇 生物介体催化技术97

第3章 介体强化偶氮染料生物脱色97

3.1 固定化醌类介体强化偶氮染料生物脱色97

3.1.1 海藻酸钙固定化醌类介体对脱色速率的影响98

3.1.2 醌基修饰载体对染料生物脱色的加速作用100

3.1.3 AQS改性的磁性纳米粒子强化偶氮染料生物脱色102

3.2 固定化非醌类介体强化偶氮染料脱色105

3.2.1 中性红改性聚丙烯酸（PAA-NR）水凝胶强化偶氮染料生物脱色106

3.2.2 PAA-NR的强化稳定性107

3.3 固定化醌类介体强化生物脱色机理108

3.3.1 醌介体强化酸性红B脱色过程中氧化还原电位变化108

3.3.2 醌介体强化生物脱色过程中的电子传递特性109

3.3.3 介体循环伏安特性与介体强化性能的关系111

3.3.4 醌介体强化效果与其化学结构活性相关性分析114

3.4 固定化非醌类介体强化生物脱色机理116

3.4.1 非醌介体强化生物脱色过程中的电子传递特性116

3.4.2 PAA-NR体系偶氮染料生物脱色的电子传递机制120

参考文献121

第4章 介体催化强化生物反硝化124

4.1 水溶性介体强化生物反硝化特性研究125

4.1.1 水溶性醌类介体强化反硝化性能125

4.1.2 卟啉类介体强化反硝化性能126

4.2 固定化醌类功能介体催化强化生物反硝化129

4.2.1 聚吡咯活性炭毡固定化醌类介体强化反硝化特性130

4.2.2 PET-AQS强化反硝化特性131

4.2.3 醌基PA膜强化反硝化特性132

4.3 醌类介体强化反硝化机理133

4.3.1 醌呼吸菌在反硝化颗粒污泥中的分布及丰度特征133

4.3.2 菌株GW1的醌呼吸特性134

4.3.3 醌介体加速反硝化过程中的电子传递特性135

4.4 血红素介体强化反硝化机理138

4.4.1 血红素强化反硝化过程中的电子传递特性138

4.4.2 卟啉类介体强化反硝化的结构分析141

参考文献142

第5章 介体催化强化高氯酸盐生物转化146

5.1 醌介体催化强化高氯酸盐降解特性146

5.1.1 醌介体对高氯酸盐降解的影响146

5.1.2 环境因素对介体催化强化高氯酸盐降解的影响148

5.2 醌介体催化强化高氯酸盐降解机理149

5.2.1 醌介体催化强化高氯酸盐降解酶学响应机制150

5.2.2 醌介体催化强化高氯酸盐降解电子传递机理150

5.3 醌介体催化强化微生物燃料电池降解高氯酸盐特性154

5.3.1 醌介体种类对MFC产电及高氯酸盐降解性能的影响154

5.3.2 醌介体调控MFC产电呼吸链158

5.3.3 醌介体对产电呼吸菌的影响160

参考文献161

第6章 介体调控重金属污染微生物修复164

6.1 介体调控铬的生物还原机理与技术165

6.1.1 介体调控铬（Ⅵ）的生物还原机理165

6.1.2 介体调控铬（Ⅵ）生物还原的影响因素166

6.1.3 AQS调控铬（Ⅵ）生物还原电子传递机制169

6.2 介体调控碲的生物还原机理与技术171

6.2.1 介体调控碲（Ⅳ）的生物还原机理171

6.2.2 介体调控碲（Ⅳ）生物还原的影响因素172

6.2.3 AQDS调控碲（Ⅳ）生物还原电子传递机制174

6.3 介体调控其他金属生物还原技术175

6.3.1 介体调控土壤重金属生物提取175

6.3.2 介体调控放射性核素生物修复176

6.3.3 介体调控贵金属催化剂生物回收177

参考文献178

第三篇 介体理论与应用展望185

第7章 电子宏介体理论与应用展望185

7.1 介体理论展望185

7.1.1 氧化还原电子宏介体（电子穿梭体）理论185

7.1.2 生物能量电子宏介体理论186

7.1.3 生物电容电子宏介体理论187

7.1.4 电子信号宏介体理论188

7.2 介体应用展望189

7.2.1 新型生物电子介体材料的开发与应用190

7.2.2 生物电子介体材料的固载与应用190

7.2.3 内源生物电子介体与合成生物学的耦合与应用191

参考文献191