铁氧化物半导体矿物广泛存在于土壤、水体沉积物等天然环境中，通常作为产电微生物的终端电子受体，促进微生物的呼吸代谢作用。本研究系统研究了赤铁矿-希瓦氏菌体系在黑暗和光照条件下对于六价铬的还原钝化作用。通过构建希瓦氏菌-赤铁矿纳米线阵列光电极的单室电化学系统，结合摇瓶实验、微生物活性分析等方法，比较了外部光照条件、营养物质浓度、电子受体、空穴捕获剂等条件对赤铁矿-希瓦氏菌的界面电子传递动力学、微生物代谢速率、微生物活性等方面的影响。揭示了希瓦氏菌能够通过代谢底物、产生生物电子高效填补赤铁矿的光生空穴，促进矿物光生电子还原六价铬的反应机制。提出了半导体矿物赤铁矿可以作为微生物的光能捕集/转化器，促进微生物的胞外呼吸作用、加快微生物对底物的代谢速率。通过电化学和摇瓶实验相结合的方法量化了日光作用下矿物光催化作用对矿物-微生物电子传递速率和微生物底物代谢速率的提升，证实了日光激发作用下赤铁矿-希瓦氏菌系统中电子传递的新途径，及其在促进Cr(VI)及其还原产物在矿物表面富集、抑制微生物有效性下降的作用，提出了日光激发赤铁矿-希瓦氏菌协同作用高效还原六价铬的新技术。研究有助于认识土壤环境中常见的半导体矿物-微生物协同利用光能驱动元素循环和污染物转化的新机制，为开发和优化重金属污染的生物治理方法提供了新思路。
 

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