微生物燃料电池产电性能的研究
微生物燃料电池两种阴极电子受体产电性能比较研究
微生物燃料电池两种阴极电子受体产电性能比较研究唐艳【摘要】以厌氧污泥作为接种菌源构建双室微生物燃料电池,以1000g/L葡萄糖自配水为有机燃料,分别以浓度为50mmol/L,pH值为7的铁氰化钾和高锰酸钾为阴极电子受体进行比较.结果显示:铁氰化钾为阴极电子受体时,电池的最大开路电压可达779mV,最大输出功率密度为22.68mW/m2,电池的内阻为1039Q;高锰酸钾为阴极电子受体时,电池的最大开路电压可达800mY,最大输出功率密度为41.67mW/m2,电池的内阻为596.69Q.可见高锰酸钾是一种理想的电子受体,能够提高MFC产电性能.【期刊名称】《廊坊师范学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(018)002【总页数】3页(P58-60)【关键词】微生物燃料电池;电子受体;产电性能【作者】唐艳【作者单位】湖北轻工职业技术学院,湖北武汉430070【正文语种】中文【中图分类】X7050 引言微生物燃料电池（microbial fuel cell，MFC）是一种利用微生物作为阳极催化剂，通过微生物降解氧化阳极有机物溶液，从而将蕴含在有机物中的化学能转化成电能的装置。
将微生物燃料电池与有机废水处理结合，尤其是难生物降解的有毒有害有机废水，如DCB、硝基苯酚、吲哚、喹啉和吡啶等［1-5］，不仅可以获得电能，而且对环境污染治理的研究具有深远的意义。
目前MFC在装置设计、电极材料、质子交换膜（PEM）等方面已经有了很大改善，但是MFC的输出功率仍然需要进一步提高［6］。
MFC阴极的活化损失、欧姆损失和浓差损失影响装置的产电性能，因此，选取合适的阴极电子受体有利于提高MFC产电性能。
目前，铁氰化钾作为阴极电子受体得到了广泛的应用，但其不足之处是标准电极电势较低［6］。
本研究选择具有高氧化还原电位的高锰酸钾作为阴极电子受体与铁氰化钾进行比较，以期为微生物燃料电池选择最佳的阴极电子受体，提高产电性能，降低电池内阻提供数据参考。
乳酸菌微生物燃料电池产电性能及产电机理研究
乳酸菌微生物燃料电池产电性能及产电机理研究杨静娜，孙玉娣，关毅*【摘要】摘要：采用双室微生物燃料电池（MFC），以乳酸菌为产电微生物，并以葡萄糖为唯一的电子供体，研究MFC的产电性能以及乳酸菌MFC产电机理。
在30℃下，底物浓度为1.5 g/L时，该MFC的开路电压稳定在500 mV。
实验条件下测得该MFC的最大功率密度为393.23 mW/m2，内阻约为500Ω。
利用气相色谱分析乳酸菌MFC产电过程中代谢产物的含量变化，实验数据表明无论是不参与产电的正常代谢途径还是产电过程中，都涉及到乳酸菌的同型乳酸发酵途径、异型乳酸发酵的经典途径和双歧杆菌发酵途径。
在乳酸菌MFC 运行过程中人为添加乙醇，该实验结果显示乙醇不利于乳酸菌产电，表明乳酸菌的异型乳酸发酵途径是乳酸菌进行产电的关键代谢途径。
【期刊名称】化学工业与工程【年(卷),期】2014(031)005【总页数】6【关键词】微生物燃料电池；乳酸菌；功率密度；乳酸发酵微生物燃料电池（M icrobial Fuel Cell，简称MFC）是指在微生物的催化作用下将有机物的化学能转变成电能的装置［1］。
由于MFC可以将各种有机质直接转化成电能，不仅能量转化率高、无污染，而且在获得电能的同时可以净化废水、废物，消减或消除污染，MFC日益受到学术界的关注［2-4］。
1910年英国植物学家Potter以葡萄糖为底物，酵母和大肠杆菌为产电微生物，在MFC中获得了电压［4］，此后，MFC在空间科学研究领域取得了较大进展。
MFC具有能源转化效率高、燃料来源广泛、反应条件温和、环保无污染等特点，成为极具希望缓解能源短缺问题的新技术。
日益增长的能源需求与环境危机促使人们关注可再生能源的发展［5-6］。
微生物燃料电池在能量转化过程中减少了燃烧步骤，使其转化效率大大提高，具有很广阔的应用前景，研究者们已经在其结构设计和提高输出功率方面取得了很大进展［7-12］。
但是目前微生物燃料电池的电子回收率和电流密度都不高，因此选取高活性的微生物尤其重要［13］。
微生物燃料电池的制备与性能研究
微生物燃料电池的制备与性能研究微生物燃料电池（microbial fuel cell, MFC）作为一种新兴的可再生能源技术，具有能够同时产生电能和废水处理的双重功能，对于解决能源危机和环境治理具有重要意义。
本文将介绍微生物燃料电池的制备方法，并重点探讨其性能研究。
一、微生物燃料电池的制备方法微生物燃料电池的制备主要包括阳极和阴极的搭建以及微生物的选择。
阳极通常采用碳材料，如石墨毡、石墨电极等，而阴极则通常采用氧还原反应催化剂，如铂金。
微生物则是通过电极材料表面的生物膜与燃料（如有机废水）之间的相互作用来实现电子转移。
具体制备方法如下：1. 制备阳极：将阳极材料（如石墨电极）切割成适当的形状并清洗，然后用研磨纸打磨表面以增加其表面积。
2. 制备阴极：选择合适的氧还原反应催化剂（如铂金），将其涂覆在碳纸或碳布上，并干燥制备成阴极。
3. 微生物选择与培养：选择适宜的微生物菌种，如细菌、藻类等，并进行培养，以便形成稳定的生物膜。
二、微生物燃料电池性能研究1. 发电性能研究发电性能是评价微生物燃料电池的重要指标之一。
研究者通常采用电化学技术对微生物燃料电池进行性能测试。
通过测量电流和电压的变化，可以得到微生物燃料电池的I-V曲线，进一步分析其功率输出和内阻。
2. 废水处理性能研究废水处理是微生物燃料电池的另一个重要功能。
研究者通常使用有机废水作为燃料，并通过测量废水中有机物浓度的变化，来评估微生物燃料电池的废水处理性能。
3. 影响因素研究微生物燃料电池的性能受到多种因素的影响，包括底物类型、温度、pH值、氧气供给等。
研究者通过改变这些因素，来研究它们对微生物燃料电池性能的影响，并优化微生物燃料电池的工作条件。
4. 经济性研究微生物燃料电池的应用前景与经济性密切相关。
研究者需要通过对微生物燃料电池的制备成本、发电效率以及废水处理能力等方面的研究，来评估其经济可行性，并寻求提高其经济性的途径。
总结：微生物燃料电池作为一种新兴的可再生能源技术，其制备方法和性能研究对于推动可再生能源的发展具有重要意义。
降解苯的微生物燃料电池产电性能研究
ＬＵＯ Ｈａｉ ｎ ，ＺＨＡＮＧ ｉｉ ｇ，ＳＯＮ Ｇ Ｈａ ｈ ｎ ，Ｌ Ｕ ａ ｇｌ ，ＺＨＡＮ Ｇ ｎ ｏ ｐｉｇ Ｃｕｐ ｎ ｉｏ ｇ Ｉ Ｇｕ ｎ ｉ Ｒｅ ｄｕ
（ ｃ ｏｌ ｆ ｎ ｉ ｎ ｅ ｔ ｃｅｃ ｎ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｓ ｎＹ ｔ ｅ ｎｖｒｉ ， Ｓ ｈ ｏ ｏ ｖｒ ｍ ｎａ Ｓ ｉ ｅａ ｄＥ ｇｎｅｉ ， ｕ ａ ｓｎＵ ｉｅｓｙ Ｅ ｏ ｌ ｎ ｎ — ｔ
Ｊｎ ａ． ２ １ ００
降 解 苯 的微 生 物 燃 料 电池 产 电性 能研 究
骆 海 萍 ，张翠 萍 ，宋海 红 ，刘 广 立 ，张仁铎
（ 中山大 学环 境科 学与工程 学院 ，广 东 广州 ５ ０ ７ ） １２ ５
摘 要 ：通过构建填料型微生物燃料 电池 （ ｉｒｂ ｌｕ ｌ ｅｌ ｍ ｃｏｉ ｅ ｃｌ，ＭＦ ，对葡 萄糖 、苯为单一 燃料 和葡萄糖 ＋苯 ａｆ Ｃ） 混合燃料条件下 ＭＦ Ｃ的产电性能及苯的降解效果进行 了研究 。试验结果表 明，１ ０ 外 电阻条件 下 ，以 １５ ０ ０Ｑ ０ ０ ｎ／ ｑ Ｌ葡萄糖作为单一燃料时 ，ＭＦ ｔ ｇ Ｃ可获得 的最 高功率 密度为 ２ ８ｒＷ／ （ ２ ｎ ｍ 阳极） ，相应的体积功率密 度为 ２ ． ０５ Ｗ／ （ 阳极室有效体积计算 ） ｍ 按 ；以 １０ ０ｍ ／ ０ ｇ Ｌ苯作 为单 一燃 料时 ，最高 功率密度 为 ９５ ｍ ｍ （ ． Ｗ／ 阳极 ） ，体 积功率密度为 ０９Ｗ／ ． ｍ ；以 １００ｍｇＬ葡萄糖 ＋ ０ ｇ Ｌ苯 为混合燃料 时 ，最高功率 密度为 ２ ８ｍ ｍ （ ０ ／ ６ ０ｍ ／ ８ Ｗ／ 阳
微生物燃料电池构建与性能优化
微生物燃料电池构建与性能优化微生物燃料电池是一种利用微生物代谢产生电能的新型清洁能源技术，其将微生物代谢产生的电子转化为电能，使得有机废物在同时获得处理的同时，也能够产生电能，从而实现了生态和经济的双重效益。
本文将从微生物燃料电池构建和性能优化两方面进行探究。
一、微生物燃料电池构建微生物燃料电池通常包括阳极、阴极和电解质三个部分。
阳极一般采用碳纤维或碳布等导电材料，表面可接上微生物与有机质。
阴极一般采用氧化还原材料或氢气。
电解质一般为pH中性的水溶液，如磷酸盐缓冲液或海水等。
微生物燃料电池的构建主要有以下几个步骤：1. 稳定电压的测量稳定电压是微生物燃料电池的关键性能指标之一。
在构建微生物燃料电池前，需要首先对稳定电压进行测量。
2. 微生物选择及培养微生物是微生物燃料电池中重要的组成部分，通过选择不同类型的微生物，可以使得微生物燃料电池的性能得到不同程度的提升。
3. 阳极的制备阳极是微生物燃料电池中最主要的组成部分之一，对于阳极的制备，可以采用化学活化或电化学活化等方法。
4. 电解质的选择和调节电解质在微生物燃料电池中起着至关重要的作用，不同类型的电解质会直接影响微生物活性和电极反应速率，因此需要对不同种类和浓度的电解质进行选择和调节。
5. 阴极的制备阴极的制备对于微生物燃料电池的性能同样具有直接的影响。
对于阴极的制备，可以采用不同的材料和制备方法，如有机材料和无机材料等。
二、微生物燃料电池性能优化1. 微生物选择微生物的选择是微生物燃料电池性能优化的重要环节。
目前常用的微生物有厌氧细菌、光合细菌和硫酸盐还原菌等。
通过合理选择微生物，可以实现微生物燃料电池的高效率生产。
2. 外加电压外加电压是微生物燃料电池性能优化的关键技术之一。
通过外加电压，可以显著提高电极反应速率和生产电荷量，从而实现微生物燃料电池性能的进一步提升。
3. 电极化学浸润电极化学浸润是另一种微生物燃料电池性能优化的重要技术。
通过电极化学浸润，可以将微生物与电极表面更加紧密地结合在一起，从而提高微生物燃料电池的产电性能。
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。
微生物燃料电池研究进展
微生物燃料电池研究进展一、本文概述微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell, MFC）是一种将微生物的生物化学过程与电化学过程相结合的新型能源技术。
近年来，随着全球对可再生能源和环保技术的日益关注，MFC因其在废水处理同时产生电能的优势，受到了广泛关注和研究。
本文旨在综述当前微生物燃料电池的研究进展，包括其基本原理、性能提升、应用领域以及未来挑战等方面，以期为MFC的进一步研究和应用提供参考和借鉴。
MFC的基本原理是利用微生物作为催化剂，将有机物质在阳极进行氧化反应，产生电子和质子。
电子通过外电路传递到阴极，与阴极的氧化剂（如氧气）发生还原反应，产生电能。
同时，质子通过电解质传递到阴极，与电子和氧化剂反应生成水。
MFC的性能受到多种因素的影响，包括微生物种类、电极材料、电解质性质、操作条件等。
目前，MFC的研究主要集中在性能提升和应用拓展两个方面。
性能提升方面，研究者们通过优化电极材料、改进电解质配方、提高微生物活性等手段，提高了MFC的产电性能。
应用拓展方面，MFC已被尝试应用于废水处理、生物传感器、海洋能源开发等领域，展示了其广阔的应用前景。
然而，MFC技术仍面临一些挑战和问题，如产电效率低、稳定性差、成本高等。
因此，未来的研究需要在提高MFC性能的注重其实际应用中的可操作性和经济性。
本文将对MFC的研究进展进行详细的梳理和评价，以期为MFC的进一步发展和应用提供有益的参考。
二、MFC的分类与特点微生物燃料电池（MFC）是一种将微生物的生物化学反应与电化学过程相结合，将化学能直接转化为电能的装置。
根据其结构、运行方式以及电解质的不同，MFC可以分为多种类型，各具特色。
单室MFC：单室MFC是最简单的MFC结构，阳极和阴极位于同一室中，通过质子交换膜分隔。
这种结构使得MFC更为紧凑，但也可能因为质子传递的限制而影响性能。
双室MFC：双室MFC由两个独立的室组成，分别包含阳极和阴极，通过质子交换膜或盐桥连接。
螺旋藻光合微生物燃料电池产电性能的研究
ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｉ ｎ ｇ ｈｅ ｔ ｃ ｏ ｎ ｄ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｌ ｉ ｋ ｅ ｌ ｉ ｇ ｈ ｔ ｉ ｎ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｔ ｙ ｔ ｏ ｅ ｘ ｐ ｌ ｏ ｒ ｅ ｈｅ ｔ ｍ ａ ｊ ｏ ｒ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｈ ｔ ａ ｔ ｉ ｍ ｐ ａ ｃ ｔ ｔ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ｒ ｏ— —ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ
第 ３期
李
蕾， 等： 螺旋藻光合微生物燃料电池 产电性能的研究
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螺旋藻光合微生物燃料电池产电性能的研究
李 蕾 ， 关 毅２ ， 杨 明
２ ２ １ ０ ０ ０ ；
３ ０ ０ １ ９ ２ ）
（ １ ． 徐州工 业 职业 技术 学 院 化学 工程技 术学 院 ， 江苏 徐州
藻的输出电压随着光暗周期的变化表现出明显的周期性 。
关键词 ： 微生物燃料 电池 ； 螺旋藻 ； 光合作用 ； 产电
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｍ ｇ ｌ １ ． ４ ５ 文献标识码 ： Ａ 文 章 编号 ： １ ０ ０ ８—０ ２ １ Ｘ（ ２ ０ １ ３ ） ０ ３— ０ ０ １ １— ０ ３
Ｓ ｔ ｕ ｄ ｉ ｅ ｓ ｏ ｎ ｔ ｈ ｅ Ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｍｉ ｃ ｒ ｏ ａ ｌ ｇ ａ ｅ
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性能研究
忠凯朱秀萍； 北京大学深圳研 【期刊】环境 2011-01-15
电池产电去污性能研 徐楠；倪晋仁 究生院环境与能
科学
究
源学院城市人居
环境科学与技术
重点实验室；北
京大学环境工程
系水沙科学教育
部重点实验室
14 加入多孔球形颗粒微 王晖；杨平； 四川大学建筑与 【期刊】环境 2010-02-05
生物电池的性能研究 郭勇；廖勋；
环境学院
工程学报
李小芳；汪莉
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徐州工业职业技术学院论文
15 矩形微生物燃料电池 张培远；刘中 北京工业大学传 【期刊】微生 2011-06-20
性能的分析
良
热强化与过程节 物学通报
能教育部重点实
验室及传热与能
源利用北京市重
点实验室
16 微生物燃料电池降解 赵世辉；李友 华南理工大学制 【期刊】中华 2011-03-23
典型的微生物燃料电池中物质、电子和质子的传递过程主要为：① 阳极侧有机物在微生物活性 表面发生反应释放出电子及质子的过程；② 电子透过微生物细胞膜传递到电极表面的过程（传递方式很 多）；③ 电子经由外电路传递到阴极的过程；④ 阳极侧质子（H+）通过质子交换膜传输到阴极的过程； ⑤ 阴极电子受体（O2）从本体溶液传递到阴极表面的过程；⑥ 阴极电子受体（O2）从阴极室渗透至阳 极的过程；⑦ 阳极侧燃料（废水中有机物）通过本体基质传递到微生物活性表面的过程。
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徐州工业职业技术学院论文
转变为电能的装置。微生物燃料电池技术的特点就是从微生物细菌氧化分解有机底物的自然生理代谢过 程中提取能量，生物发电。[3]从微生物燃料电池的产电过程可知，在废水中广泛存在的各种有机物以及 生物质都是微生物燃料电池潜在的燃料，这些燃料中储藏的巨大化学能都可通过微生物细菌的自然生理 代谢过程而温和的提取出来。从能源利用和环境保护的角度来看，通过微生物燃料电池这一技术既可以 达到降解水中有机污染物，净化环境的目的，同时又能够产生清洁无污染的电能。因此，微生物燃料电 池技术是一项绿色环保的电源新技术，具有很好的应用前景。该技术的发展为高效开发生物质能，合理 解决环境污染和能源匮乏问题提供了切实可行的解决方案。[4]
1.1 MFC 产电原理 在微生物燃料电池阳极侧，微生物在细胞内将可降解有机物质代谢分解，并通过呼吸链将此过程中
产生的电子通过各种直接或间接的方法传递到电池的阳极上，然后阳极上的电子经由外电路到达电池的 阴极。在阴极表面上，电子最终与电子受体（氧化剂）结合，在有机质代谢分解过程中产生的质子则在 电池内部从阳极区通过质子交换膜扩散到阴极区，从而完成整个微生物燃料电池的电子传递过程。[5]
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徐州工业职业技术学院论文
电流密度和产电功率分别为 1.7A/m2 和 0.43 W/m3。 除了利用 MFC 阴极的还原能力外，还可以利用 MFC 阳极的氧化能力，将溶解性的低价态金属
离子氧化为不溶的可回收利用的高价态金属氧化物，这是 MFC 的又一项用途。Cheng 利用 MFC 处理 采矿产生的酸矿水，研究发现在 MFC 阳极室内 Fe2+被氧化成 Fe3+，形成了不溶于水的沉淀附着在阳 极电极表面，通过优化操作参数可以发现，当 pH 为 6.3 时是产电和 Fe2+的去除的最佳条件。
MFC 的另一个重要应用是脱盐。Cao 以双极膜之间的中间腔体作为脱盐室，在运行 MFC 反应器 产电的过程中，中间腔体的盐溶液在电场作用下扩散进入两侧的阳极室和阴极室，使得脱盐室中的盐浓 度降低，脱盐 MFC 的最大功率密度为 2 W/m，一个脱盐周期的脱盐率可高达 90 %。 2.4 MFC 处理含氮废水
木素磺酸盐并同步产 明；万小芳； 浆造纸工程国家
纸业
电
莫光权
重点实验室；华
南理工大学化学
与化工学院
17 以吲哚为燃料的微生 罗勇；张仁铎； 中山大学环境科 【期刊】中国 2010-06-20
物燃料电池降解和产 李婕；李明臣； 学与工程学院
环境科学
电特性
张翠萍；刘广
立
二、文献阅读
我以微生物燃料电池处理废水为研究课题，对下载的文献进行经略阅读，选取了其中 10 篇，然后进行 细读，共花费了 9 小时将筛选出的文献阅读完毕，并从阅读的文献中摘录了一些信息，对摘录下的信息 进行分析，整理，又花了 4 小时将本篇论文完成。
最早研究报道的可被 MFC 利用获得电能的有机物主要为易降解物质，随着研究的逐渐深入，许 多传统的难降解物质也可以作为 MFC 的燃料。Morris 等采用 MFC 处理石油类污染物，最大功率密度 为 120 mW/m2，石油类污染物的去除率达到了 55 %。Wang 等将秸秆糖化混合菌群 H-C 和生活污水驯 化得到的产电菌群共培养，直接在 MFC 中降解天然秸秆，获得了 331 mW/m2 的功率输出。骆海萍等[13] 研究发现，MFC 能够利用苯酚为底物产电，功率密度为 6 mW/m2，苯酚的去除率能够达到 85 %以上。 You 报道 MFC 能够降解垃圾渗滤液中的复杂有机污染物，同时获得电能；Greenman 研究发现，MFC 对 垃圾渗滤液有较好的去除效果，BOD 的去除效率能够达到 0.81 kg BOD/(m3·d)，随着进水流量的增大， 产电量也增大，将 MFC 与生物曝气滤池进行比较发现，MFC 对垃圾渗滤液有更高的去除效率，而且 能够获的电能，节省曝气量。由于实际废水中不可避免的存在一些难降解有机物，MFC 能够利用这些 难降解有机物并产电，为 MFC 在污水处理中的实际应用提供了可能。 2.3 MFC 处理重金属废水和脱盐
利用 MFC 阴极的还原能力，将金属离子还原，得到可利用的低价态金属离子或金属单质。Huang 研究发现，通过接种 Cr6+污染的土壤微生物，成功在生物阴极型 MFC 中实现了 Cr6+的还原，当初始 Cr6+浓度为 39.2 mg/L 时，Cr6+的比还原速率为 2.4 mg/(gVSS·h)，MFC 的产电功率为 2.5 W/m3。Heijne 在双极膜 MFC 反应器中，研究了阴极 Cu2+的还原，研究结果显示，Cu2+的还原可以在好氧和缺氧条 件下进行，好氧条件下 MFC 的电流密度和产电功率分别为 3.2 A/m2 和 0.8 W/m3，缺氧条件下 MFC 的
2.0 MFC 在污水处理领域的应用 2.1 MFC 利用易降解的有机废水产电
研究发现，许多易生物降解的物质都可以被产电微生物利用作为 MFC 的燃料，这些物质既包括 纯物质如乙酸、葡萄糖等，又包括各种有机混合物如食品废水、畜禽养殖废水、城市生活污水等。在 MFC 中，有机物降解的过程如下：有机污染物以间歇或连续的方式进入 MFC 的阳极室，有机物在阳极产电 微生物的作用下被降解，产生电子和质子；电子通过外电路到达阴极，形成电流；阴极室中，电子、质 子和电子受体(通常为氧气)在催化剂的作用下反应，完成整个产电的过程。最初发现的产电菌主要有 Geobacter(地杆菌)、Shewanella(希瓦氏菌)，随着研究的深入，发现越来越多的微生物表现出产电能力， 如 Ochrobactrum(苍白杆菌)、Rhodopseudomonas(红假单胞菌)、Klebsiella(克雷伯氏菌)等。经过产电微生 物的厌氧呼吸代谢，有机物中储存的能力大部分转化为电能，剩余的一小部分供给微生物生长，因微生 物燃料电池技术的剩余污泥产生量很少，大大节省了剩余污泥的处理处置费用。 2.2 利用 MFC 处理难降解废水
中收获电能。微生物燃料电池技术作为一种集污水净化和产电为一体的创新性污水处理与能源回收技术，
具有很好的应用前景和研究价值，近年来受到研究者的广泛关注。文章综述了微生物燃料电池技术在废
水处理方面的最新研究进展，分析了 MFC 技术在环境治理领域的广阔应用前景，并进一步对 MFC 技
术的未来发展方向进行了展望。
水处理领域应用的最
陈增松
环境工程学院；
化工
新进展
嘉江市环境科学
研究所有限公司
9 微生燃料电池中产电 谢丽；马玉龙 微生物的研究进展物
宁夏大学
【期刊】宁夏 2011-07-10 农林科技
10 微生物燃料电池最新 范德玲；王利 南京工业大学国 【期刊】现代 2011-06-20
研究进展
勇；陈英文； 家生化工程技术
（4）文献汇总
序号 1
题名 产电微生物菌种的筛 选及其在微生物燃料
电池中的应用研究
作者 黄杰勋
作者单位 中国科技技术大
学
文献来源 【博文】中国 科技技术大学
发表时间 2009-11-01
2 电子中介体固体化及 其在微生物燃料电池
王凯鹏
武汉大学
【博文】武汉 2010-09-01 大学
阳极的应用
3 废水处理新概念—— 孙健；胡勇有 华南理工大学环 【期刊】工业 2008-02-28
徐州工业职业技术学院论文
微生物燃料电池产电性能的研究
专 业： 生物化工工艺 班 级： 学生姓名： 完成时间： 2017 年 4 月 1 日
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徐州工业职业技术学院论文
一、课题分析
（1）课题背景: 近年来微生物燃料电池技术在国外接连取得突破性研究成果, 并迅速成为新 概念废水处理的热点。介绍了微生物燃料电池技术的原理和特点, 系统综述了该项技术的研究 进展, 重点总结了在产电菌、系统构型与材料研究等方面的最新研究成果, 分析了存在的问题, 在此基础上指出微生物燃料电池技术研究的重点突破方向。
[关键词]
微生物燃料电池 产电原理 废水处理
0 引言
近些年来，随着社会的不断发展，人类对化石燃料，尤其是对石油和大然气的需求量不断增大，由
此引发了全球性的能源与环境危机。可再生生物能源作为一种可持续性的替代能源，及一种可降低全球
温室效应的有效途径，受到了全球科研工作者的广泛关注。主要的研究重点是发展多种高效的产电途径，