Anodic electron transfer mechanisms in microbial fuel cells and their energy efficiency

Physical Chemistry Chemical Physics

Volumn 9, Issue 21, 2007, Pages 2619-2629

  Schröder, Uwe ^a  

^a UNIVERSITY OF GREIFSWALD   (Germany)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

ARTICLE; BACTERIUM; BIOENERGY; CHEMISTRY; ELECTROCHEMISTRY; ELECTRODE; ELECTRON; ENERGY TRANSFER; METABOLISM; OXIDATION REDUCTION REACTION; PRODUCTIVITY;

BACTERIA; BIOELECTRIC ENERGY SOURCES; EFFICIENCY; ELECTROCHEMISTRY; ELECTRODES; ELECTRONS; ENERGY TRANSFER; OXIDATION-REDUCTION;

EID: 34447523820     PISSN: 14639076     EISSN: None     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/b703627m     Document Type: Article

References (76)

1. S. C. Barton J. Gallaway P. Atanassov Chem. Rev. 2004 104 4867
2. A. Heller Phys. Chem. Chem. Phys. 2004 6 209
3. B. E. Logan Water Environ. Res. 2005 77 209
4. B. E. Logan Water Sci. Technol. 2005 52 31
5. K. Rabaey, G. Lissens and W. Verstraete, in Biofuels for Fuel Cells: Biomass Fermentation Towards Usage in Fuel Cells, ed., P. N. Lens,,, P. Westermann,,, M. Haberbauer, and, A. Moreno,, Intl. Water Assn, London, 2006
6. M. C. Potter Proc. R. Soc. London, Ser. B 1911 84 260
7. B. Cohen J. Bacteriol. 1931 21 18
8. J. H. Canfield, B. H. Goldner, R. Lutwack, NASA Technical report, Magna Corporation, Anaheim, CA, 1963, p. 63
9. E. M. Cohn Dev. Ind. Microbiol. 1963 4 53
10. K. Lewis Bacteriol. Rev. 1966 30 101
11. L. B. Wingard C. Hao S. Castner J. F. Castner Enzyme Microb. Technol. 1982 4 137
12. W. J. Aston and A. P. F. Turner, in Biotechnology & Genetic Engineering Reviews, ed., G. E. Russell,, Intercept, Newcastle upon Tyne, 1984, vol. 1, p. 89
13. H. P. Bennetto Life Chem. Rep. 1984 2 363
14. D. Sell, in Biotechnology, Vol. 10, Special Processes, ed., H. J. Rehm,,, G. Reed,,, A. Pühler, and, P. Stadler,, Wiley-VCH, Weinheim, 1999, p. 11
15. E. Katz, A. N. Shipway and I. Willner, in Handbook of Fuel Cells - Fundamentals Technology and Applications, Vol. 1: Fundamentals and Survey of Systems, ed., W. Vielstich,,, H. A. Gasteiger, amd, A. Lamm,, Wiley, New York, 2003
16. K. Rabaey W. Verstraete Trends Biotechnol. 2005 23 291
17. B. E. Logan B. Hamelers R. Rozendal U. Schröder J. Keller S. Freguia P. Aelterman W. Verstraete K. Rabaey Environ. Sci. Technol. 2006 40 5181
18. D. R. Lovley Nat. Rev. Microbiol. 2006 4 497
19. D. R. Lovley Curr. Opin. Biotechnol. 2006 17 1
20. R. A. Bullen T. C. Arnot J. B. Lakeman F. C. Walsh Biosens. Bioelectron. 2006 21 2015
21. M. T. Madigan, J. M. Martink and J. Parker, Brock Biology of Microorganisms, Prentice Hall International, Inc., Upper Saddle River, NJ, 8th edn, 1999
22. B. A. Haddock C. W. Jones Bacteriol. Rev. 1977 41 47
23. R. K. Thauer K. Jungermann K. Decker Bacteriol. Rev. 1977 41 100
24. Z. He L. T. Angenent Electroanalysis 2006 18 2009
25. S. Cheng H. Liu B. E. Logan Environ. Sci. Technol. 2006 40 364
26. F. Zhao F. Harnisch U. Schröder F. Scholz P. Bogdanoff I. Herrmann Environ. Sci. Technol. 2006 40 5191
27. M. Luckner, Secondary Metabolism in Microorganisms, Plants and Animals, Gustav Fischer Verlag, Jena, 3rd edn, 1990
28. B. H. Kim, D. H. Park, P. K. Shin, I. S. Chang, and H. J. Kim, US Patent 5976719, 1999
29. B. Kim, I. Chang, M. Hyun, H. Kim and H. Park, WO 01/04626, 2001
30. B. H. Kim H. S. Park H. J. Kim G. T. Kim I. S. Chang J. Lee N. T. Phung Appl. Microbiol. Biotechnol. 2004 63 672
31. G. C. Gil I. S. Chang B. H. Kim M. Kim J. K. Jang H. S. Park H. J. Kim Biosens. Bioelectron. 2003 18 327
32. D. H. Park J. G. Zeikus Appl. Environ. Microbiol. 2000 66 1292
33. S. D. Roller H. P. Bennetto G. M. Delaney J. R. Mason J. L. Stirling C. F. Thurston J. Chem. Technol. Biotechnol. 1984 34 B 3
34. G. M. Delaney H. P. Bennetto J. R. Mason S. D. Roller J. L. Stirling C. F. Thurston J. Chem. Technol. Biotechnol. 1984 34 B 13
35. J. O. M. Bockris, U. M. Khan, in Surface Electrochemistry, A Molecular Level Approach, Plenum Press, New York, 1993, p. 319
36. D. E. Holmes J. S. Nicoll D. R. Bond D. R. Lovley Appl. Environ. Microbiol. 2004 70 6023
37. S. K. Chaudhuri D. R. Lovley Nat. Biotechnol. 2003 21 1229
38. B.-H. Kim H.-J. Kim M.-S. Hyun D.-H. Park J. Microbiol. Biotechnol. 1999 9 127
39. I. S. Chang H. Moon O. Bretschger J. K. Jang H. I. Park K. H. Nealson B. H. Kim J. Microbiol. Biotechnol. 2006 16 163
40. H. J. Kim H. S. Park M. S. Hyun I. S. Chang M. Kim B. H. Kim Enzyme Microb. Technol. 2002 30 145
41. D. R. Bond D. R. Lovley Appl. Environ. Microbiol. 2003 69 1548
42. Y. A. Gorby S. Yanina J. S. McLean K. M. Rosso D. Moyles A. Dohnalkova T. J. Beveridge I. S. Chang B. H. Kim K. S. Kim D. E. Culley S. B. Reed M. F. Romine D. A. Saffarini E. A. Hill L. Shi D. A. Elias D. W. Kennedy G. Pinchuk K. Watanabe S. i. Ishii B. Logan K. H. Nealson J. K. Fredrickson Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006 103 11358
43. G. Reguera K. D. McCarthy T. Mehta J. S. Nicoll M. T. Tuominen D. R. Lovley Nature 2005 435 1098
44. G. Reguera K. P. Nevin J. S. Nicoll T. L. Woodard D. R. Lovley Appl. Environ. Microbiol. 2006 72 7345
45. C. A. Pham S. J. Jung N. T. Phung J. Lee I. S. Chang B. H. Kim H. Yi J. Chun FEMS Microbiol. Lett. 2003 223 129
46. H. S. Park B. H. Kim H. S. Kim H. J. Kim G. T. Kim I. S. Chang Y. K. Park H. I. Chang Anaerobe 2001 7 297
47. H. P. Bennetto Biotechnol. Ed. 1990 1 163
48. J. L. Stirling H. P. Bennetto G. M. Delaney J. R. Mason S. D. Roller K. Tanaka C. F. Thurston Biochem. Soc. Trans. 1983 11 451
49. H. P. Bennetto J. L. Stirling K. Tanaka C. A. Vega Biotechnol. Bioeng. 1983 25 559
50. D. H. Park J. G. Zeikus J. Bacteriol. 1999 181 2403
51. S. Wilkinson Autonomous Robots 2000 9 99
52. I. Ieropoulus, C. Melhuish, J. Greenman, I. Horsfield in Proc. Towards Autonom. Robot. Sys. Conf. 2005
53. M. E. Hernandez D. K. Newman Cell. Mol. Life Sci. 2001 58 1562
54. D. K. Newman Science 2001 292 1312
55. D. K. Newman R. Kolter Nature 2000 405 94
56. K. Rabaey J. Rodríguez L. Blackall J. Keller D. Batstone W. Verstraete K. H. Nealson ISME J. 2007 1
57. E. Friedheim L. Michaelis J. Biol. Chem. 1931 91 355
58. K. Rabaey N. Boon S. D. Siciliano M. Verhaege W. Verstraete Appl. Environ. Microbiol. 2004 70 5373
59. K. Rabaey N. Boon W. Verstraete M. Höfte Environ. Sci. Technol. 2005 39 3401
60. D. L. Lies M. E. Hernandez A. Kappler R. E. Mielke J. A. Gralnick D. K. Newman Appl. Environ. Microbiol. 2005 71 4414
61. K. Rabaey K. van den Sompel L. Maignien N. Boon P. Aelterman P. Clauwaert L. de Schamphelaire H. T. Pham J. Vermuelen M. Verhaege P. Lens W. Verstraete Environ. Sci. Technol. 2006 40 5218
62. C. E. Reimers L. M. Tender S. Fertig W. Wang Environ. Sci. Technol. 2001 35 192
63. W. Habermann E.-H. Pommer Appl. Microbiol. Biotechnol. 1991 35 128
64. S. Suzuki I. Karube H. Matsuoka Anal. N.Y. Acad. Sci. 1983 413 133
65. I. Karube T. Matsunaga S. Tsuru S. Suzuki Biotechnol. Bioeng. 1977 19 1727
66. U. Schröder J. Nießen F. Scholz Angew. Chem., Int. Ed. 2003 115 2986
67. J. Nießen U. Schröder M. Rosenbaum F. Scholz Electrochem. Commun. 2004 6 571
68. J. Nießen U. Schröder F. Scholz Electrochem. Commun. 2004 6 955
69. J. Nießen U. Schröder F. Harnisch F. Scholz Lett. Appl. Microbiol. 2005 41 286
70. M. Rosenbaum U. Schröder F. Scholz Appl. Microbiol. Biotechnol. 2005 68 753
71. M. Rosenbaum U. Schröder F. Scholz Environ. Sci. Technol. 2005 39 6328
72. M. Rosenbaum F. Zhao U. Schröder F. Scholz Angew. Chem., Int. Ed. 2006 45 6658
73. M. Rosenbaum U. Schröder F. Scholz J. Solid State Electrochem. 2006 10 872
74. M. Rosenbaum F. Zhao M. Quaas H. Wulff U. Schröder F. Scholz Appl. Catal., B 2007 10.1016/j.apcatb.2007.02.013
75. H. Liu S. Cheng B. E. Logan Environ. Sci. Technol. 2005 39 658
76. D. A. Finkelstein L. M. Tender J. G. Zeikus Environ. Sci. Technol. 2006 40 6990