【正文】 化與溶氧變化趨勢基本一致，說明陰極溶氧是影響電壓變化的主要因素，后期表現(xiàn)出溶氧水平較高但電壓水平較低，則是因為陽極底物消耗的原因所致；由圖 35 可以看出，當(dāng)陰極更換載鉑電極以后，溶氧與電壓的變化較陰極加藻期基本一致，同樣出現(xiàn)“光升暗降”現(xiàn)象，光階段溶氧最高達，暗階段時溶氧最低水平達 ，與陰極加藻期相差不大；如圖 36，當(dāng)陰極由光暗間歇培養(yǎng)變?yōu)槌掷m(xù)光照培養(yǎng)時，溶氧值較波動，但溶氧的平均水平較穩(wěn)定，大約為 。 2022:393–408.[11] Tanaka K, Tamamushi R, Ogawa T. Bioelectrochemical fuelcell operated by the cyanobacterium, Anabaena variabilis[J]. J Chem Technol Biotechnol., 1985, 35B:191–197.[12] Tanaka T, Kashiwagi N, Ogawa T. Effect of light on electrical output of bioelectrochemical fuelcells containing Anabaena variabilis M2: Mechanism of the postillumination burst[J]. 南京工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文24J Chem Technol Biotechnol., 1988, 42:235–240.[13] Yagishita T, Horigome T, Tanaka K. Effects of light, CO2, and inhibitors on the current output of biofuel cells containing the photosynthetic anism Synechococcus sp[J]. J Chem Technol Biotechnol., 1993, 56:393–399.[14] Yagishita T, Sawayama S, Tsukahara K I, Ogi T. 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Nature, 1939, 143:204?205.[19] Schro168。單面載鉑） ，考察電池的產(chǎn)電情況、陰極藻液的生長及溶氧情況、陽極人工廢水的處理情況；（5）MFC 陰極持續(xù)光照期：待上一周期產(chǎn)電水平開始下降后，更換陽極液，更換陰極藻液（初始 OD=） ，將陰極藻的間歇光暗培養(yǎng)改為持續(xù)光照，考察電池的產(chǎn)電情況、陰極藻液的生長及溶氧情況、陽極人工廢水的處理情況；第三章 結(jié)果與討論15第三章 結(jié)果與討論 各周期輸出電壓的情況如圖 31 所示為各周期 MFC 的產(chǎn)電情況，當(dāng) MFC 陰極正常運行期時，輸出電壓在14h 后達到 90mv，之后電壓繼續(xù)上升至最大輸出電壓 100mv，然后電池平均產(chǎn)電水平維持在 90mv 左右，持續(xù)時間約 244h 左右，接著電池產(chǎn)電水平緩慢下降，在平均電壓為80mv 左右維持了 149h 左右后，電壓開始持續(xù)下降至 50mv 左右；MFC 陰極投加小球藻后，電壓出現(xiàn)明顯的“光升暗降”的規(guī)律波動，即小球藻光照階段電壓上升，暗培養(yǎng)階段電壓下降，分析原因為，在光照階段小球藻進行光合作用釋放氧氣，加快了陰極的氧還原速率，因此產(chǎn)電水平得以提高，而在暗培養(yǎng)階段，小球藻因為呼吸作用需要消耗大量的氧氣，因此陰極液中溶氧水平下降，電池產(chǎn)電被抑制，導(dǎo)致電壓下降。5℃）下運行，電池負載 1000 歐，陽極液初始 COD=1000mg/L。此MFC技術(shù)一旦進入市場化運作，將會對能源和環(huán)境問題的解決帶來不可估量的作用和社會價值。分析結(jié)果證明正是微藻等光合自養(yǎng)微生物產(chǎn)生的有機物供給了異養(yǎng)微生物的生長及產(chǎn)電，但光合作用的產(chǎn)物O 2也會對異養(yǎng)產(chǎn)電微生物的產(chǎn)電有所抑制。Zou等 [16]利用一單室MFC 接種含藻淡水，在未添加有機底物、緩沖鹽、電子介體的條件下，(聚苯胺修飾陽極電極時)和(聚吡咯修飾陽極電極時)的功率密度。 微藻陽極底物型MFC微藻陽極底物型MFC是將微藻作為陽極室陽極板上微生物可資利用的底物所構(gòu)建的MFC。如果能源和環(huán)境問題得不到有效解決，不僅人類社會可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)難以實現(xiàn)，而且人類的生存環(huán)境和生活質(zhì)量也會受到嚴重影響。隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，能源和環(huán)境問題日益突出。按照微藻在MFC系統(tǒng)中的作用來劃分，可將微藻型MFC 分為微藻陽極底物、微藻生第一章 文獻綜述3物陽極、微藻生物陰極三種類型。以上研究均在陽極室添加了電子介體HNQ(2羥基1,4萘醌)，但近年來有報道指出藍藻Synechocystis sp. PCC 6803存在納米導(dǎo)線，這表明了微藻直接電子傳遞的可能性 [15]。He等 [21]曾在一個未添加任何有機物或營養(yǎng)物的淡水沉積物MFC中觀察到電流的產(chǎn)生；電流強度在光照階段下降，在黑暗階段上升，持續(xù)的黑暗培養(yǎng)會導(dǎo)致電流下降；分子分類分析法表明此沉積型MFC中靠近陰極的沉積表面層多數(shù)為藍藻和其他型微藻，越往下層異養(yǎng)微生物越占優(yōu)勢，且微生物種類越少。能源微藻類生物陰極型MFC在產(chǎn)電的同時，還可實現(xiàn)污染治理、零碳排放、生物能源獲取等多種功能，因此具有巨大的經(jīng)濟和環(huán)境效益。 MFC 運行條件MFC 陰陽極電極均為碳氈，陽極（ 9cm*） ，陰極（*5cm） ，電極間距約9cm，質(zhì)子交換膜為 Nafion117（7cm 2） ，室溫（20℃177。 實驗內(nèi)容（1）MFC 啟動期：本實驗以新設(shè)計的陰極利于小球藻生長的 MFC 反應(yīng)器為考察對象，首先以陰極不添加小球藻的普通陰極液啟動運行 MFC，使得該 MFC 陽極產(chǎn)電菌在陽極電極上富集成熟，待電池產(chǎn)電穩(wěn)定視作啟動結(jié)束；（2）MFC 正常運行期： MFC 啟動后，以普通陰極液正常運行一個周期，考察電池的產(chǎn)電情況、陰極溶氧情況及陽極人工廢水的處理情況；（3）MFC 陰極加藻期：待上一個周期電壓降至 50mV 左右，更換陽極液，陰極添加小球藻，初始接種 OD=，陰極液在普通陰極液的基礎(chǔ)上添加 BG11 培養(yǎng)基成分，PH 調(diào)至7，考察電池的產(chǎn)電情況、陰極藻液的生長及溶氧情況、陽極人工廢水的處理情況；（4）MFC 陰極換載鉑電極期：待上一周期電壓下降，更換陽極液，更換陰極藻液（初始OD=）,陰極電極更換為載鉑碳紙（20cm*3cm，載鉑量 178。 der U, Keller J. International Water Association。而電壓則成緩慢下降趨勢，分析原因為陽極底物的消耗及陰極 PH 的變化所致。（3） 、廢水處理效率 在廢水處理領(lǐng)域，廢水處理效率是衡量一種廢水處理工藝或技術(shù)的一項最重要的指標(biāo)。2H2O CoCl2能源的大量消耗同時也帶來了地球氣溫變暖、酸雨增加等各種問題。 Rosenbaum等 [10]用Chlamydomonas reinhardtii(萊茵衣藻)在原位產(chǎn)氫產(chǎn)電MFC 裝置中提高了 H2的回收率，與傳統(tǒng)的體積法收集相比增加了100%；最大電流為9 mA時對應(yīng)的H mL/L Strik等 [9]將一進行微藻培養(yǎng)的光生物反應(yīng)器與MFC進行耦聯(lián)產(chǎn)電，可持續(xù)產(chǎn)電100d，獲得最大電流密度539mA/m 2，最大功率密度110mW/m 2；%，分析原因可能是微藻有機體復(fù)雜，不及小分子有機底物更易利用。電子通過導(dǎo)線轉(zhuǎn)移到陰極區(qū)，釋放出來的質(zhì)子透過質(zhì)子交換膜也到達陰極南京工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文2區(qū)。I微生物燃料電池畢業(yè)論文目 錄ABSTRACT .................................................................................................................................2第一章．文獻綜述 ....................................................................................................................4 能源發(fā)展與環(huán)境問題 ............................................................................................................4 微生物燃料電池 ........................