浅谈微生物燃料电池研究进展
微生物燃料电池的发展现状及未来趋势

微生物燃料电池的发展现状及未来趋势一、引言随着能源资源的紧缺和环境污染的加剧,寻求替代能源和清洁能源的研究日益受到关注。
微生物燃料电池作为一项新兴技术,被认为具有巨大潜力,可以转化废弃物为清洁能源。
本文将探讨微生物燃料电池的发展现状及未来趋势。
二、微生物燃料电池的原理微生物燃料电池是一种利用微生物催化底物氧化反应并直接将化学能转化为电能的技术。
它以微生物作为催化剂,将底物(如有机废弃物)氧化为电子和质子,并通过电化学反应转变为电能。
这种技术具有可持续性和高效能的特点,因此备受瞩目。
三、微生物燃料电池的应用领域1.废水处理微生物燃料电池可以应用于废水处理领域,通过将微生物直接放置在废水中进行催化反应,实现废水的净化并产生电能。
这种技术可以将废水处理和能源回收结合,减轻环境污染的同时获得经济利益。
2.生物传感器微生物燃料电池还可以应用于生物传感器领域,利用微生物对特定环境参数的敏感性,通过监测微生物燃料电池的输出电流变化来实现环境监测和生物检测。
这种技术具有实时性和高灵敏度,可以在环境监测、医学诊断等方面发挥重要作用。
四、微生物燃料电池的发展现状目前,微生物燃料电池的开发已经取得了一定的进展。
研究人员已经成功地利用不同类型的微生物,如厌氧细菌、藻类和真菌,来催化底物的氧化反应。
同时,改进了电极材料和设计,提高了微生物燃料电池的输出电流和效率。
许多实验室已经实现了小规模的微生物燃料电池系统,并取得了良好的效果。
五、微生物燃料电池的未来趋势尽管微生物燃料电池在废水处理和生物传感器等领域已经初步应用,但仍存在一些挑战和限制。
首先,微生物燃料电池的输出电流和效率仍然较低,需要进一步提高。
其次,微生物的选择和培养条件对整个系统的性能有重要影响,需要更深入的研究和优化。
此外,微生物燃料电池的商业化应用面临着技术成本和市场需求等问题。
未来,微生物燃料电池的发展方向主要包括以下几个方面。
首先,通过细菌基因工程的技术手段,优化微生物的催化性能,提高其氧化底物的效率。
微生物燃料电池纳米纤维极材料的研究进展

微生物燃料电池纳米纤维极材料的研究进展一、简述随着全球能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严重,寻找清洁、高效的能源替代方案已成为全球科学家和工程师的重要课题。
微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells, MFCs)作为一种新型的可再生能源技术,因其具有高能量密度、低成本、无污染等优点,近年来受到了广泛关注。
然而MFCs的实际性能受到电极材料的影响,因此研究高性能电极材料对于提高MFCs的能量转换效率具有重要意义。
纳米纤维极材料作为一种新型电极材料,具有比表面积大、导电性好、机械强度高等优点,被认为是MFCs领域的一个重要研究方向。
近年来研究人员通过合成、改性等多种方法制备了一系列纳米纤维极材料,并在MFCs中进行了性能测试。
这些研究表明,纳米纤维极材料可以显著提高MFCs的电流密度和功率密度,同时降低电极材料的体积和重量,从而提高MFCs的性能。
此外纳米纤维极材料还具有良好的耐腐蚀性和生物相容性,有利于实现MFCs的长期稳定运行。
尽管纳米纤维极材料在MFCs领域取得了一定的研究成果,但仍面临着许多挑战,如纳米纤维的可控性不足、电极材料的稳定性差等问题。
因此未来研究需要进一步优化纳米纤维极材料的制备工艺,提高其性能稳定性,以满足MFCs的实际应用需求。
1. 微生物燃料电池的概述;微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells,MFCs)是一种利用微生物(如细菌、真菌等)作为催化剂,通过氧化还原反应将有机物转化为电能的新型能源设备。
自20世纪90年代以来,微生物燃料电池因其具有低成本、无污染、可再生等优点,逐渐受到学术界和工业界的关注。
近年来随着生物技术的发展,微生物燃料电池的研究取得了显著的进展,不仅在理论上得到了深入探讨,而且在实际应用中也取得了重要突破。
微生物燃料电池的核心部件是电极材料,其性能直接影响到电池的性能和稳定性。
因此研究和开发高性能、高稳定性的电极材料对于提高微生物燃料电池的能量效率和使用寿命具有重要意义。
微生物燃料电池构造研究进展

微生物燃料电池构造研究进展微生物燃料电池基本原理是通过微生物催化剂在阳极与阴极之间进行电子传递,从而产生电能。
微生物燃料电池通常由阳极、阴极、离子交换膜、电子传导体等构成。
在阳极,有机化合物经过微生物氧化产生电子和质子,电子通过外部电路传导到阴极,质子则通过离子交换膜移动到阴极。
在阴极,氧气或其他电子受体接受电子与质子结合产生水。
通过这种电子传递和质子转移的过程,微生物燃料电池将化学能转化为电能。
微生物燃料电池的构造要素是实现电子传递和质子转移的核心。
阳极是微生物燃料电池的能量来源,需要选择合适的微生物催化剂。
常见的微生物催化剂有细菌、藻类等。
为了增大阳极的表面积,常采用三维电极材料,如碳纳米管、纳米颗粒等。
阴极则需要高效的电子传导体,一般采用铂等贵金属。
离子交换膜起到隔离阳极和阴极的作用,常采用阴离子交换膜或阳离子交换膜。
微生物燃料电池的研究进展涉及多个方面。
首先是微生物种类的研究,探索适合于微生物燃料电池的微生物催化剂,以提高电池的效率和稳定性。
同时,也需要研究微生物对不同有机物质的降解能力,以扩展微生物燃料电池的应用范围。
其次是电极材料的改进研究,探索新型电极材料,提高阳极表面积和电子传导效率。
减少或替代贵金属等昂贵材料,也是一个重要的研究方向。
此外,离子交换膜的研究也在不断进步,以提高质子转移效率和减少能量损失。
另外,微生物燃料电池的应用也不断扩展。
除了用于能源生产,微生物燃料电池还可以应用于环境修复、废水处理等领域。
通过微生物的降解作用,可将有机废物转化为电能,既减少了有机废物的污染,又实现了废物资源化利用。
此外,微生物燃料电池还可以应用于生物传感器、生物医学等领域,为相关领域的发展提供了新的可能性。
综上所述,微生物燃料电池作为一种环保、可持续发展的新型能源技术,受到了广泛的研究关注。
通过对微生物燃料电池的构造要素和研究进展的综述,我们可以看到这一领域的发展潜力和前景。
未来,还需要进一步深入研究微生物燃料电池的基本原理、构造要素以及应用前景,以推动微生物燃料电池技术的发展和应用综合来看,微生物燃料电池是一项具有巨大潜力的环保能源技术。
微生物燃料电池的发展现状与未来趋势分析

微生物燃料电池的发展现状与未来趋势分析一、引言微生物燃料电池作为一种新兴的绿色能源技术,吸引了广泛的研究兴趣。
它利用微生物的代谢活动将有机废物转化为电能,具有环境友好、可持续发展等多种优势。
本文将对微生物燃料电池的发展现状以及未来的发展趋势进行分析和展望。
二、微生物燃料电池的发展现状1. 技术原理和工作机制微生物燃料电池是一种将有机废物转化为电能的技术,其中微生物在阳极上进行氧化还原反应,释放出电子,而在阴极上,电子与氧气结合生成水。
这一技术原理能够为废物处理提供新的解决方案,并实现同时产生能源的效果。
2. 应用领域和商业化进展微生物燃料电池在废物处理、能源生产和环境修复等领域具有广泛的应用前景。
目前,已有一些微生物燃料电池产品投入市场,并取得了一定的商业化进展。
以废水处理为例,微生物燃料电池可以将有机物降解为无机物,从而实现废水的净化和能源的回收,为企业节约了处理成本。
三、微生物燃料电池的挑战与未来趋势1. 技术挑战微生物燃料电池目前仍面临着一些技术挑战,如电化学效率低、微生物耐受性差、实际应用环境不确定性等。
这些问题限制了微生物燃料电池的实际应用和规模化推广。
因此,需要通过针对性的研究和技术创新来解决这些挑战。
2. 发展趋势虽然微生物燃料电池面临着一些挑战,但其具有长期发展的潜力。
未来,微生物燃料电池有望在以下几个方面实现进一步的发展。
首先,技术创新将推动微生物燃料电池的发展。
通过改进阳极、阴极材料,提高电化学效率以及微生物对废物的降解效率等方面的研究,将有助于提升微生物燃料电池的性能。
其次,微生物燃料电池与其他能源技术的结合将加速其推广。
如将微生物燃料电池与太阳能、风能等进行组合应用,可以实现能源的多样化和综合利用,进一步提高能源利用效率。
再次,政策支持与市场需求将成为微生物燃料电池发展的重要驱动力。
随着环境保护和可持续能源的需求增加,政府对微生物燃料电池的支持力度将进一步增加,为其规模化应用和商业化发展提供有利条件。
微生物燃料电池构造研究进展

微生物燃料电池构造研究进展微生物燃料电池构造研究进展微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)是一种利用微生物代谢活性将有机物(如废水、污泥等)转化为电能的技术。
该技术的发展为废弃物的处理和能源获取提供了一种新颖的途径。
近年来,微生物燃料电池在研究和应用中取得了一系列的进展。
首先,关于微生物燃料电池构造的研究重点主要包括电极材料、微生物群落和电子中介物的选取等方面。
电极是微生物燃料电池的重要组成部分,其材料的选择直接影响到能量转化效率和稳定性。
常用的电极材料包括碳纳米管、氧化物和导电聚合物等,这些材料具有良好的导电性和生物相容性。
同时,为了提高电极的催化活性,研究人员还引入了纳米颗粒、催化剂等辅助材料,进一步提高电极的性能。
其次,微生物群落在微生物燃料电池中起到了重要的作用。
选择合适的微生物能够提高电子转移效率和电能输出。
其中,传统的微生物群落主要包括脱氢菌和电化学活性菌等。
脱氢菌通过酶的作用将有机物氧化为电子和质子,而电化学活性菌则利用电子和质子来还原氧化剂,完成电路中的电子传递。
最近,一些研究者正在探索采用基因工程方法改造微生物群落,以进一步提高微生物燃料电池的性能。
如利用基因工程技术,可以使微生物产生更多的电子中转蛋白,从而增加电极和电子转移酶之间的接触面积,提高转移效率。
第三,电子中介物的选择对微生物燃料电池的效率也有重要影响。
传统的电子中介物主要是存在于电极材料上的红外物质。
这些红外物质能够帮助电子从微生物细胞中释放出来,并在电极表面进行直接传递。
但是,这些电子中介物的使用可能存在环境污染的问题。
因此,研究人员开始探索更加环保和可再生的电子中介物。
如最近的研究表明,微生物本身也具有一定的电子传导能力,因此可以利用微生物自身来完成电子传递,减少对传统电子中介物的依赖。
此外,还有一些研究致力于提高微生物燃料电池的稳定性和可持续性。
长期运行过程中,微生物燃料电池常常会受到微生物代谢活性的下降和电极材料的腐蚀等问题。
生物燃料电池的研究及应用

生物燃料电池的研究及应用生物燃料电池是一种利用生物催化反应将有机物或化合物(如葡萄糖、乳酸、乙醇等)在阳极部位氧化产生电流,在阴极部位还原氧气或氧化剂,通过这种方式产生电能的设备。
与传统燃料电池不同的是,生物燃料电池可以使用天然可再生的生物质作为燃料,因而具有环保、可持续等优点,被认为是一种很有潜力的新能源技术。
一、生物燃料电池的研究进展生物燃料电池核心是微生物电化学反应,包括供电菌、电解质和电极三个方面。
其中,供电菌是指在阳极部位附着的微生物(如葡萄球菌、酵母菌等),它通过氧化还原反应将有机物转化为电子和质子,电解质则是指阳极和阴极之间的材料,它可以使电子和质子在两个电极之间传递,从而形成电流,电极则是指两个将电子和质子分开的极。
目前,国内外学者对生物燃料电池的研究方向主要包括以下几个方面:1. 供电菌的筛选和优化。
研究发现,不同的微生物对于不同的底物具有不同的附着特性和电化学反应能力,如酵母菌对葡萄糖和乙醇的电化学反应能力较强,而光合菌对有机酸的电化学反应能力较强。
因此,科学家们通过筛选和优化微生物种类和培养条件,提高了生物燃料电池的发电效率。
2. 电解质的开发和改良。
电解质可以影响生物燃料电池的效率和稳定性。
传统的电解质(如氢氧化钠、磷酸盐缓冲液等)存在着环境污染和成本高等问题。
因此,科学家们研究开发了许多新型电解质,如聚合物电解质、离子液体电解质等,这些新型电解质具有环保、高效、稳定等优点。
3. 电极的制备和改进。
电极是生物燃料电池的重要组成部分,其性能直接影响到生物燃料电池的发电效率和稳定性。
目前,科学家们研究制备了许多新型电极材料,如碳纳米管、金属氧化物、高分子薄膜等,这些新型电极具有催化作用、导电性好等优点,能够提高生物燃料电池的发电效率和稳定性。
二、生物燃料电池的应用前景生物燃料电池具有很多优点,如环保,可持续,低成本等,被认为是一种很有潜力的新能源技术。
目前,生物燃料电池已经应用于以下几个方面:1. 生物燃料电池供电。
微生物燃料电池的研究和应用

微生物燃料电池的研究和应用微生物燃料电池是近年来备受关注的一项颇具潜力的清洁能源技术。
它利用微生物的代谢活动将有机废弃物转化为电能,不仅具有环保、可再生的特点,还可以从废物中回收能源。
本文将从研究和应用两个方面来探讨微生物燃料电池的发展。
一、微生物燃料电池的研究1.1 微生物燃料电池的基本原理微生物燃料电池以微生物为媒介,将废弃物中的有机物质通过微生物的代谢活动转化为电子。
它利用了微生物的生物电化学反应,通过氧化废弃物中的有机物质,将其转化为电子和质子。
微生物使用特殊的酶来催化这些反应,将有机物质转化为二氧化碳和电子,电子则在电极上流动,产生电流。
这样就实现了能量的转化和回收。
1.2 微生物燃料电池的研究进展微生物燃料电池的研究已经取得了一些重要的进展。
科研人员不断改进电极材料和微生物种类,以提高微生物燃料电池的性能和效率。
一些新型电极材料,如天然石墨烯和金属有机骨架材料,具有更好的电导性和催化性能,可以促进微生物燃料电池的反应速率。
此外,研究人员还发现了一些新型的电转移体系,可以增强微生物和电极之间的电子传输效果。
二、微生物燃料电池的应用2.1 微生物燃料电池在环境污染治理中的应用微生物燃料电池可以将有机废弃物转化为电能,为环境污染治理提供了一种创新的方法。
传统的废弃物处理方法可能会产生二氧化碳和其他有害物质,而微生物燃料电池可以将有机物质完全转化为电能和无害的气体。
这样不仅减少了废弃物的排放,还产生了电能用于其他用途,减少对传统能源的需求。
2.2 微生物燃料电池在能源回收利用中的应用微生物燃料电池可以将废弃物中的有机物质转化为电能,实现能源的回收利用。
在农村地区或偏远地区,由于缺乏传统能源供应,微生物燃料电池可以成为一种非常有前景的能源解决方案。
通过收集并处理有机废弃物,可以提供可再生的电力供应。
此外,微生物燃料电池还可以在生活垃圾处理过程中提供有价值的资源回收,如有机肥料的产生。
2.3 微生物燃料电池在生物传感器中的应用微生物燃料电池还可以应用于生物传感器领域。
微生物燃料电池技术的研究进展

微生物燃料电池技术的研究进展近年来,随着环境污染日益加重,新能源技术正逐渐成为一种热门话题,微生物燃料电池技术就是其中之一。
微生物燃料电池技术是将生物体内的微生物进行利用,将其通过化学反应转化为电能供应器械使用,从而达到绿色环保的效果。
本文将从微生物燃料电池技术的原理、分类、应用以及未来发展方向四个方面来展开讨论。
一、微生物燃料电池技术的原理微生物燃料电池技术利用了微生物代谢的特性。
微生物在代谢过程中会产生电子,一般情况下,电子会释放到自由基、分子中去而形成较为稳定物质。
而微生物燃料电池技术便是通过掌握微生物代谢过程,将电子提取出来,并将其动员起来进行反应,从而产生电力。
具体而言,微生物燃料电池技术是利用微生物菌种代谢的产物如电子、氢离子、酸碱度等,与电极发生反应。
通过微生物与电极之间的媒介物质,在电极表面上形成微生物薄膜,将微生物的产物输入到电极中,从而形成电流,达到发电的效果。
二、微生物燃料电池技术的分类微生物燃料电池技术按照其所涉及的电极,可分为两类:阳极和阴极微生物燃料电池。
阳极微生物燃料电池,是指利用微生物对有机物进行氧化反应,并通过自由电子将反应生成的电子输送至阳极表面。
此类微生物燃料电池的主体为桶状结构,包括有机物质源、阳极、媒介和微生物等组件。
这种类型的微生物燃料电池技术多用于废水处理工程中。
阴极微生物燃料电池,是指利用微生物还原没有质子的化合物,将产生的电子由阴极输送到外部电路,以使电池发出电流。
与阳极微生物燃料电池不同,阴极微生物燃料电池是一种氧还原反应(ORR)技术。
酸碱性阴离子交换膜(AEM)被用作阴极颜料分解电解池的膜,以便于质子渗透到阳极以维持电荷平衡,而电子则流经外部电路。
这种类型的微生物燃料电池技术多用于废气处理工程中。
三、微生物燃料电池技术的应用微生物燃料电池技术在实际工业应用中具有广泛的应用前景。
1. 废水处理:微生物燃料电池技术具有优秀的废水处理效果。
利用微生物燃料电池技术处理废水可以在一定程度上降低传统废水处理的运行成本,改善处理效果。
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2019年第12期广东化工第46卷总第398期·83·浅谈微生物燃料电池研究进展李玉冰1,叶群芳1,王世栋2(1.广州市湃森环境咨询服务有限公司,广东广州510000;2.广州海洋地质调查局,广东广州510760)Progress in Research of Electrigens in Microbial Fuel CellLi Yubing 1,Ye Qunfang 1,Wang Shidong 2(1.Guangzhou Passion Environmental Advisory Service Co.,Ltd.,Guangzhou 510000;2.Guangdong Marine Geological Survey,Guangzhou 510760,China)Abstract:Microbial fuel cell (MFC)is hybrid of microbial technology and electrochemistry,which can effectively convert substrate or renewable biomass to electricity.Electricigens play an important role in MFC.In this article,research progresses of microbial fuel cells in recent years were summarized ,different electricigens were provided,the application prospect of microbial fuel cells was forecasted.Keywords:microbial fuel cell ;electricigens ;non-mediator微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell ,MFC)是一种利用产电微生物将化学能转化成电能的电池装置[1]。
在1911年,Potter 等将金属铂电极置于富含酵母和大肠杆菌悬浮液中发现有微弱的电流产生,首次利用微生物产电。
但在此后很长的一段时期内,相关研究陷入停滞。
20世纪70年代,MFC 技术概念才被明确。
进入21世纪之后,一种可直接将电子传递给固体电极的微生物被发现,使得MFC 成为研究的新热点[2]。
本文在调研国内外文献的基础上,介绍了MFC 工作原理和主要的产电微生物类型,旨在为MFC 构建和应用提供参考。
1MFC 工作原理MFC 是一种较为特殊的燃料电池。
以典型的双室微生物燃料电池为例,MFC 由阴极区和阳极区组成,阳极槽保持厌氧,阴极槽保持有氧,质子交换膜等作为分隔材料隔开两个区域,H +离子可以自由通过质子交换膜,氧气则截留在阴极槽。
阳极的产电微生物通过代谢将底物氧化,产生电子、质子和二氧化碳。
底物在氧化过程中释放的质子与电子基本以NADH 2与FADH 2形式存在,电子可分别以细胞直接接触、纳米导线传递和中介体转移3种方式传递给最终受体,并与质子在阴极和氧气发生反应生成最终的反应产物——水[3-5]。
以葡萄糖作为底物,MFC 的生化反应如下:阳极:C 6H 12O 6+6H 2O −−→−微生物6CO 2+24e -+24H +阴极:6O 2+24e -+24H +−−→−微生物12H 2O按电子传递方式划分,MFC 可分为介体微生物燃料电池和无介体微生物燃料电池。
介体微生物燃料电池是在阳极室中加入外源电子中介体,如中性红、二磺酸盐(AQDS)、甲基紫、可溶性醌等。
由于外源中介体物质价格较高且容易流失,部分介体还具有毒性,限制了介体微生物燃料电池的发展和应用[6]。
目前,MFC 研究主要集中在无介体微生物燃料电池上。
MFC 启动后前期产生的电流很低,随着生物量的积累,电流会逐渐升高。
MFC 本质上通过获取微生物代谢过程产生的电子产生电流。
MFC 的输出功率基本取决于电子在和电极间的传递效率、电解液电阻和电化学反应动力学因素。
由于MFC 不属于热机系统,能避开卡诺循环的热力学限制,MFC 理论上将化学能转变为电能的效率可接近100%[7]。
2产电微生物MFC 与其他传统燃料电池最根本区别在于阳极反应以铂催化而是由微生物催化,产电微生物是核心要素[8]。
在MFC 系统中,底物经产电微生物氧化、产生的电子经外电路传输最终产生电流[9]。
产电微生物来源较为广泛,主要包括河底底泥、厌氧颗粒污泥等。
近年来发现,单一菌种电流输出较低,而天然厌氧环境下混合菌种经过驯化后可以使输出电流成倍增加。
利用天然厌氧环境中的混合菌进行接种已成为最常见的接种形式。
经国内外文献调研,产电微生物的种类较为分散,包括细菌、古菌和酵母菌[10],但主要来自于细菌域,且多为兼性厌氧菌,主要分布在变形菌、酸杆菌和厚壁菌三大细菌分支[8]。
已报道的产电细菌主要包括变形菌门的α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)的Gluconobacter oxydans 、Rhizomicrobium electricum 及Paracpccus pantotrophus 等,β-变形菌纲(Betaproteobacteria)的Rhodoferax ferrireducens ,γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)的Shewanella oneidensis 、Proteus vulgaris 、Citrobacter sp SX-1等,δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)的硫还原地杆菌(Geobacter sulferreducen )、Desulfovibrio desulfuricans 等等;厚壁菌门的拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii )和丁酸梭菌(Clostridium butyricum )等;酸杆菌门的Geothrix fermentan 等等[10-16]。
仅少量产电菌能以无机物如硫、氢为能源,其余多以有机物为碳源[16]。
其中,Ringeisen 等发现S.oneidensis DSP10能在好氧条件下利用乳酸产电,这是最早发现的能在有氧条件下产电的菌种[11],Biffinger 等还发现S.oneidensis DSP10能以果糖、抗坏血酸等有机物作为电子供体产电,且以果糖为底物时功率密度可达350W/m 2,产电最高[12]。
这种产电微生物的发现拓宽MFC 底物的利用范围。
此外,其他类型的产电微生物逐渐被发现,如Geopsychrobacter electrodiphilus 、Desulfoblbus propionicus 等[17-18]。
相关研究表明存在一些途径可强化MFC 的产电效果。
如我国邓丽芳等[13]分离出一种肺炎克雷伯氏菌可进行胞外电子传递方式,提出了克雷伯氏菌在MFC 中的2,6-二叔丁基苯醌穿梭机制,为降低电池内阻、提高MFC 功率密度提供了一条有潜力的途径;Luo [14]发现对一种兼性厌氧产电菌Tolumonas osonensisa 菌体细胞进行了通透性处理,可显著提高其产电功率。
3MFC 的应用有机废水处理是MFC 最具应用潜力的方向。
常见的废(污)水的处理技术主要有好氧生物处理技术和厌氧生物处理技术。
好氧生物处理技术需要消耗大量的能量,厌氧处理工艺虽然可以产生甲烷,但由于甲烷较难回收利用,无法实现能源的回收。
MFC 兼具污水处理厂厌氧池和曝气池的特点,还可产生电能[4],可以作为一种废水生物处理技术。
MFC 可利用废水中的有机质产电,且可利用的有机物范围较广,可处理各种浓度的有机废水,甚至难降解的有机废水。
生物修复方向是MFC 另一个极具发展潜力的方向。
通常情况下,生物修复过程需加入电子供体或电子受体支持微生物的呼吸促进有毒污染物的生物降解[19]。
MFC 可利用微生物将电极作为电子供体或电子受体去除环境中的污染物达到修复的目的,同时还可避免二次污染[20]。
此外,MFC 在其他领域也具有较好的应用前景。
如MFC 可帮助解决人体植入装置的能源供应问题,MFC 可利用体液或血液[收稿日期]2019-05-23[作者简介]李玉冰(1992-),女,江西萍乡人,硕士研究生,环境科学与工程专业,研究方向主要为矿区环境风险。
广东化工2019年第12期·84·第46卷总第398期中葡萄糖和乳酸等作为底物,提供电力[21];MFC还可应用于偏远地区无线数据传输和太空站废物循环利用等[22]。
4展望微生物燃料电池在环境领域具有较好的应用前景。
微生物燃料电池反应条件温和,安全性强,清洁高效,基本可实现零排放。
目前微生物燃料电池领域的研究已取得了初步成果。
如何提高MFC的产电效率和输出能量密度,并放大使其真正工业化,还需要进一步的研究。
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