【導(dǎo)讀】目前制約MFC實際應(yīng)用的主要因素是成本過高和產(chǎn)電性能偏低。的關(guān)鍵，因此降低電極成本和優(yōu)化電極性能對于MFC的實用化具有重要意義。本研究選擇廉價的半焦和活性炭與傳統(tǒng)的石墨和碳氈電極材料進行產(chǎn)電性。導(dǎo)電性過低是限制半焦。電機理和產(chǎn)電能力的區(qū)別。本文可為MFC陽極材料優(yōu)化、產(chǎn)電微生物的富集、物燃料電池實用化提供參考。

　　

【正文】 網(wǎng)位置對不同厚度陽極性能的影響。對于以活性焦作為填料的不 同厚度的電極，采用單片金屬網(wǎng)集電時，均可在大外阻下實現(xiàn)啟動。但是在最大功率輸出狀態(tài)下，單片金屬網(wǎng)無法將厚度大于 2cm 的電極內(nèi)的電子有效導(dǎo)出。通過 多層金屬網(wǎng)結(jié)構(gòu)的多點集電方式，可以有效地在大電流下將電子導(dǎo)出，提高產(chǎn)電性能。當(dāng)陰極厚度為 2cm 時，活性焦陽極的最佳厚度為 4cm，此時基于 MFC 總體積計算的最大功率輸出密度達最大。 （ 4）以活性焦作為電極材料，搭建了容積 50L 的好氧 /缺氧兩段式生物陰極 MFC 裝置，實現(xiàn)了脫氮、除碳和產(chǎn)電一體化及裝置的有效放大。 通過將生物陰極分割為以氧氣為電子受體 的好氧陰極部分和以硝酸鹽為電子受體的缺氧陰極部分，可以分別實現(xiàn)硝化和反硝化過程。污水在依次經(jīng)過陽極、好結(jié) 論 21 氧陰極和缺氧陰極的過程后，同時實現(xiàn)了產(chǎn)電、有機物的去除和硝化 反硝化脫氮。利用上述工藝搭建了容積為 50L 的 MFC 裝置，并將活性焦應(yīng)用于陽極和生物陰極。該 MFC 的最大功率密度為 ，高于本課題以往研究報道的以碳氈為電極材料、體積為 10L 的生物陰極 MFC，實現(xiàn)了 MFC 裝置體積的有效放大。 參考文獻 22 參考文獻 [1] 王黎 ,姜彬慧 .環(huán)境生物燃料電池理論技術(shù)與應(yīng)用 [M]. 北京 , 科學(xué)出版 社 , 2020, 252280. [3] 詹姆斯 拉米尼 .安德魯 迪克斯著 ,朱紅 ,衣寶廉譯 .燃料電池系統(tǒng) —— 原理 設(shè)計 應(yīng)用 [M].出版地 :北京 ,出版者 : 科學(xué)出版社 , 出版年 : 2020, 234236. [4] 趙慶良 , 姜珺秋 . 廢水同步生物處理與生物燃料電池發(fā)電研究 [J]. 環(huán)境科學(xué) .(9):17861790. [5] 王景芳 .酶型生物燃料電池陰陽極的研究 .華南理工大學(xué) .碩士研究生論文 .. [7] 布魯斯 洛根著 .馮玉杰 ,王鑫等譯 .微生物燃料電池 [M].北京 ,化學(xué)工業(yè)出版社 ,2020,58200. [8] 郄悅名 .大腸桿菌微生物燃料電池陰的研究 .太原理工大學(xué) .碩士研究生論文 .2020,2040. [9] 范平 ,支銀芳 ,周楚新 .微生物燃料電池中陽極產(chǎn)電微生物的研究進展 [J].生物學(xué)通報 .(12): 412414. [10] 遲美玲 .提高微生物燃料電池性能的電極材料研究 .南開大學(xué) .碩士學(xué)位論文 .. [11] 崔婭楠 .生 物活性碳對微生物燃料電池性能的影響 .大連理工大學(xué) .碩士學(xué)位論文 .. [12] Kouroussis D, Karimi S. Alternative fuels in Transportation[J]. , 2020,26(4): 346355. [13] You S, Zhao Q, et al. A Microbial Fuel Cell Using Permanganate as the Electron Acceptor [J].J. Power Sources, 2020, 40(17):14061415. [14] Liu H, Cheng S, Logan B E, Production of Electricity from acetate or Buty rate Using SingleChamber a Microbial fuel cell. Environmental Science and Technology. 2020, 39(2):6583662. [15] Logan Bruce E, Regan John M. Electricityproducing bacterial munities in microbial fuel cell [J].TRENDS in Microbiology. 2020, 14(2):512518. [16] Lovely D .R. Microbial fuel cell: novel microbial physiologies and engineering approaches [J].Current Opinion in Biotechnology. 2020,17(3):327321. [17] Kim H J, Park H S, Hyun M S, et al. A mediatorless microbial fuel cell using a metal reducing bacterium, Shewanella putrefaciens [J].Enzyme ,2020,30(2):145152. [18] G M Walker, L R. Biological activated carbon treatment of industrial wastewater in stirred tan reactors [J].Chemical Engineering Journal, 1999, 75(3):201206. 致 謝 23 致 謝 衷心感謝我的老師鄭勝教授在我的論文選題、研究方案制定、成果總結(jié)以及論文寫作過程中的嚴格要求和悉心指導(dǎo)，老師淵博的學(xué)識、嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、敬業(yè)的工作作風(fēng)、獨特的人格魅力，始終感染著我、激勵著我，這些都將成為寶貴的財富讓我終生受益。 畢業(yè)論文暫告收尾，這也意味著我在 大學(xué) 學(xué)習(xí)生活既 將結(jié)束。回首既往，自己一生最寶貴的時光能于這樣的校園之中，能在眾多學(xué)富五車、才華橫溢的老師們的熏陶下度過，實是榮幸之極。在這 三 年的時間里，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺。這除了自身努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的 。 論文的寫作是枯燥艱辛而又富有挑戰(zhàn)的。老師的諄諄誘導(dǎo)、同學(xué)的出謀劃策及家長的支持鼓勵，是我堅持完成論文的動力源泉。在此，我特別要感謝我的 老 師 鄭勝 老師。從內(nèi)容到格式，從標題到標點， 他 都費盡心血。沒有 鄭 老師的辛勤栽培、孜孜教誨，就沒有我論文的順利完成。 通過這一階段的努力，我的畢 業(yè)論文《 微藻燃料電池的低成本化與實用化研究 》終于完成了，這意味著大學(xué)生活即將結(jié)束。在大學(xué)階段，我在學(xué)習(xí)上和思想上都受益非淺，這除了自身的努力外，與各位老師、同學(xué)和朋友的關(guān)心、支持和鼓勵是分不開的。 參考文獻 24 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的 材料。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存 論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。 作者簽名： 日 期： 致 謝 25 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨立進行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 參考文獻 26 注 意 事 項 （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標準封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻 8）致謝 9）附錄（對論文支持必要時） ：理工類設(shè)計（論文）正文字數(shù)不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字數(shù)不少于 萬字。 ：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符 合要求，無錯別字，不準請他人代寫 2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標準規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 致 謝 27