【正文】 的電子傳遞給陽極電極，1964年Berk等 [6]對(duì)這一過程進(jìn)行過驗(yàn)證。早在1939年，Gaffron等 [18]就首次發(fā)現(xiàn)綠藻的產(chǎn)氫現(xiàn)象，現(xiàn)在已知能產(chǎn)氫的藻類主要為綠藻和藍(lán)藻。Zou等 [16]利用一單室MFC 接種含藻淡水，在未添加有機(jī)底物、緩沖鹽、電子介體的條件下，(聚苯胺修飾陽極電極時(shí))和(聚吡咯修飾陽極電極時(shí))的功率密度。研究還觀察到：當(dāng)在陽極室進(jìn)行微藻光暗間歇培養(yǎng)時(shí)，暗培養(yǎng)階段的輸出功率有所增加，藻細(xì)胞胞內(nèi)碳儲(chǔ)存(糖原) 被氧化分解；而在光培養(yǎng)階段，藻體光合作用釋放氧氣限制了功南京工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)論文4率輸出，胞內(nèi)碳儲(chǔ)存增加 [11,14]。 微藻直接產(chǎn)電方式19801990年間，Tanaka課題組報(bào)道了一系列利用MFC 陽極室培養(yǎng)藍(lán)藻并產(chǎn)電的研究[11,12,13]，第一次證實(shí)微藻在光照培養(yǎng)時(shí)能產(chǎn)生電流，并且光響應(yīng)迅速?，F(xiàn)有研究報(bào)道證明 [11,12,13]微藻可以通過自身光合電子傳遞鏈或分解胞內(nèi)碳水化合物(例如糖原)直接產(chǎn)生電子，也可以間接提供電子。最近Rosenbaum等 [10]提出將藍(lán)藻在光生物反應(yīng)器中固定化培養(yǎng)，產(chǎn)生易于降解的代謝產(chǎn)物后再通入耦聯(lián)的MFC 陽極室中供產(chǎn)電微生物利用，此方式可以提高 MFC的庫倫效率。異位利用方式則是將微藻光生物反應(yīng)器與MFC 進(jìn)行耦聯(lián)，藻液由光生物反應(yīng)器中培養(yǎng)后再通入MFC陽極室進(jìn)行利用。原位利用方式是將藻類作為底物直接加入MFC 陽極室進(jìn)行利用。MFC可以通過陽極產(chǎn)電微生物的作用對(duì)藻體進(jìn)行水解和發(fā)酵，微藻在生長(zhǎng)繁殖過程中也會(huì)分泌一些可溶性有機(jī)物( 例如多糖等)被產(chǎn)電微生物所利用，最終產(chǎn)生清潔電能，這為微藻的資源化利用提供了一條新路徑。 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。直到近幾年，微藻和MFC技術(shù)的分別發(fā)展，以及太陽能綜合利用技術(shù)的研究，微藻型MFC又重新獲得研究者們的關(guān)注。他們以Rhodospirillum rubrum(紅螺菌屬)于陽極室厭氧光照培養(yǎng)，同時(shí)將 bluegreen marine algae(藍(lán)藻 )附著于多孔鉑電極上于陰極室光照培養(yǎng)構(gòu)建MFC， 的最大開路電壓以及750mA/m 2的短路電流。以葡萄糖為例，其反應(yīng)式如下: 圖11 MFC的結(jié)構(gòu)及原理示意圖 [3] Schametics of the structure and working principle of MFC陽極反應(yīng):C6H12O6+6H2O→6CO2+24H+ +24e (ll)E0= V陰極反應(yīng):602+24H+ +24e→12H2O (l2)E0= V 微藻型微生物燃料電池微藻與MFC技術(shù)分別因其高關(guān)注度均發(fā)展很快，但將兩項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合（即微藻型MFC）開展相關(guān)研究的報(bào)道還比較少。在陰極區(qū)，電子、質(zhì)子和氧氣反應(yīng)生成水。釋放的電子在微生物作用下通過電子傳遞介質(zhì)轉(zhuǎn)移到電極上。 微生物燃料電池的工作原理 微生物燃料電池利用微生物作為反應(yīng)主體，利用微生物的代謝產(chǎn)物作為物理電極的活性物質(zhì)，引起物理電極的電位偏移，增加了電位差，從而獲得電能，即將燃料的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋?微生物燃料電池 微生物燃料電池(MFC)是利用酶或者微生物作為陽極催化劑，通過其代謝作用將有機(jī)物氧化產(chǎn)生電能的裝置，它屬于生物質(zhì)能利用技術(shù)中的生物化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)，將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為電能。如果能源和環(huán)境問題得不到有效解決，不僅人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)難以實(shí)現(xiàn)，而且人類的生存環(huán)境和生活質(zhì)量也會(huì)受到嚴(yán)重影響。而這些問題的產(chǎn)生，均與能源的開采、加工或利用有著密切的關(guān)系 [1]。社會(huì)發(fā)展至今天，人類己經(jīng)強(qiáng)烈地意識(shí)到和感受到生存環(huán)境所受的威脅，也熱切地期盼著生活空間質(zhì)量的改善。世界能源危機(jī)是人為造成的能源短缺。I微生物燃料電池畢業(yè)論文目 錄ABSTRACT .................................................................................................................................2第一章．文獻(xiàn)綜述 ....................................................................................................................4 能源發(fā)展與環(huán)境問題 ............................................................................................................4 微生物燃料電池 ...................................................................................................................4 微生物燃料電池的工作原理 ........................................................................................4 微藻型微生物燃料電池 .......................................................................................................5 微藻陽極底物型 MFC...................................................................................................6 微藻生物陽極型 MFC....................................................................................................6 微藻生物陰極型 MFC....................................................................................................8 微生物燃料電池的應(yīng)用前景 ................................................................................................9 本課題研究?jī)?nèi)容，目的及意義 ............................................................................................9 本課題研究目的及意義 .................................................................................................9 本課題的主要研究?jī)?nèi)容 ................................................................................................9第二章 實(shí)驗(yàn)材料與方法 ....................................................................................................10 實(shí)驗(yàn)材料 ..............................................................................................................................10 主要試劑及儀器 ...........................................................................................................10 實(shí)驗(yàn)裝置 .......................................................................................................................11 實(shí)驗(yàn)方法 ..............................................................................................................................12 MFC 的接種及啟動(dòng)運(yùn)行 ..............................................................................................12 MFC 運(yùn)行條件 ..............................................................................................................14 測(cè)定指標(biāo)及方法 ..........................................................................................................14 實(shí)驗(yàn)材料處理方法 ......................................................................................................15 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 .......................................................................................................................15第三章 結(jié)果與討論 ................................................................................................................16 各周期輸出電壓的情況 ...............................................................