摘要 | 第3-5页 |
ABSTRACT | 第5-6页 |
1 绪论 | 第10-28页 |
1.1 前言 | 第10-11页 |
1.2 微生物燃料电池(MFC)简介 | 第11-15页 |
1.2.1 MFC 的发展历程 | 第11-12页 |
1.2.2 MFC 产电原理 | 第12页 |
1.2.3 MFC 分类 | 第12-15页 |
1.3 影响 MFC 性能的因素 | 第15-23页 |
1.3.1 影响 MFC 能量损失的因素 | 第15-17页 |
1.3.2 MFC 阳极性能对电池性能的影响 | 第17-21页 |
1.3.3 MFC 阴极性能对电池性能的影响 | 第21-23页 |
1.4 MFC 的发展现状 | 第23-25页 |
1.4.1 MFC 处理实际污水 | 第23-24页 |
1.4.2 MFC 在其他方面的运用 | 第24-25页 |
1.5 本课题的工作 | 第25-28页 |
1.5.1 已有研究工作的不足 | 第25页 |
1.5.2 研究的主要内容 | 第25-26页 |
1.5.3 本文主要创新点 | 第26-28页 |
2 MFC 实验装置以及实验方法 | 第28-40页 |
2.1 引言 | 第28页 |
2.2 MFC 反应器结构设计 | 第28-30页 |
2.2.1 平板式 MFC 结构设计 | 第28-30页 |
2.3 MFC 主要材料的选择和制备 | 第30-32页 |
2.3.1 MFC 电极材料 | 第30-31页 |
2.3.2 质子交换膜(PEM)的选择和制备 | 第31-32页 |
2.4 MFC 系统评价指标以及主要参数测试方法 | 第32-40页 |
2.4.1 MFC 电压及阴阳级电势 | 第32页 |
2.4.2 MFC 电流密度及功率密度 | 第32-33页 |
2.4.3 MFC 功率曲线、极化曲线及阴阳极电势变化趋势 | 第33页 |
2.4.4 MFC 连续流和序批式培养系统 | 第33页 |
2.4.5 MFC 阳极生物膜内 SiO_2颗粒含量测量方法 | 第33-34页 |
2.4.6 MFC 电化学测量方法 | 第34页 |
2.4.7 MFC 阳极生物膜活性生物量测量方法 | 第34-35页 |
2.4.8 MFC 阳极生物膜胞外聚合物测量方法 | 第35-38页 |
2.4.9 生物膜形态以及结构观测方法 | 第38-40页 |
3 SiO_2悬浮颗粒对 MFC 启动和性能特性的影响 | 第40-56页 |
3.1 引言 | 第40页 |
3.2 MFC 系统构建 | 第40-43页 |
3.3 培养基中 SiO_2浓度对 MFC 启动的影响 | 第43-45页 |
3.3.1 MFC 的启动特性 | 第43-44页 |
3.3.2 MFC 序批式培养 | 第44-45页 |
3.4 SiO_2颗粒对 MFC 阳极生物膜的影响 | 第45-51页 |
3.4.1 阳极生物膜内 SiO_2颗粒含量 | 第45-46页 |
3.4.2 SiO_2颗粒对 MFC 阳极活性生物量以及胞外聚合物含量的影响 | 第46-47页 |
3.4.3 SiO_2颗粒对阳极生物膜电化学活性的影响 | 第47-49页 |
3.4.4 SiO_2颗粒对生物膜内电子传递方式的影响 | 第49-50页 |
3.4.5 SiO_2颗粒对 MFC 阳极生物膜形貌的影响 | 第50-51页 |
3.5 SiO_2颗粒对 MFC 性能特性的影响 | 第51-55页 |
3.5.1 SiO_2颗粒对 MFC 内阻的影响 | 第51-53页 |
3.5.2 SiO_2颗粒对 MFC 性能特性的影响 | 第53-55页 |
3.6 本章小结 | 第55-56页 |
4 固体悬浮颗粒浓度变化对 MFC 性能的影响 | 第56-72页 |
4.1 引言 | 第56页 |
4.2 MFC 系统构建 | 第56-58页 |
4.3 MFC 的序批培养 | 第58-59页 |
4.4 SiO_2颗粒对 MFC 阳极生物膜的影响 | 第59-66页 |
4.4.1 阳极生物膜内 SiO_2颗粒含量 | 第59-60页 |
4.4.2 SiO_2颗粒对 MFC 阳极活性生物量以及胞外聚合物含量的影响 | 第60-62页 |
4.4.3 SiO_2颗粒对阳极生物膜电化学活性的影响 | 第62-64页 |
4.4.4 SiO_2颗粒对生物膜电子传递方式的影响 | 第64页 |
4.4.5 SiO_2颗粒对 MFC 阳极生物膜形貌的影响 | 第64-66页 |
4.5 SiO_2颗粒对 MFC 性能特性的影响 | 第66-70页 |
4.5.1 SiO_2颗粒对 MFC 内阻的影响 | 第66-67页 |
4.5.2 SiO_2颗粒对 MFC 性能特性的影响 | 第67-70页 |
4.6 本章小结 | 第70-72页 |
5 底物含 SiO_2颗粒启动的 MFC 性能恢复 | 第72-88页 |
5.1 引言 | 第72页 |
5.2 MFC 系统构建 | 第72-74页 |
5.3 MFC 的培养 | 第74-75页 |
5.4 SiO_2颗粒对 MFC 阳极生物膜的影响 | 第75-82页 |
5.4.1 阳极生物膜内 SiO_2颗粒含量 | 第76页 |
5.4.2 SiO_2颗粒对 MFC 阳极活性生物量以及胞外聚合物含量的影响 | 第76-78页 |
5.4.3 SiO_2颗粒对阳极生物膜电化学活性的影响 | 第78-80页 |
5.4.4 SiO_2颗粒对生物膜电子传递方式的影响 | 第80-81页 |
5.4.5 SiO_2颗粒对 MFC 阳极生物膜形貌的影响 | 第81-82页 |
5.5 SiO_2颗粒对 MFC 性能特性的影响 | 第82-86页 |
5.5.1 SiO_2颗粒对 MFC 内阻的影响 | 第82-84页 |
5.5.2 SiO_2颗粒对 MFC 性能特性的影响 | 第84-86页 |
5.6 本章小结 | 第86-88页 |
6 结论及展望 | 第88-90页 |
6.1 全文总结 | 第88-89页 |
6.2 后续研究工作的展望 | 第89-90页 |
致谢 | 第90-92页 |
参考文献 | 第92-98页 |
附录 | 第98页 |
A. 作者在攻读硕士期间发表论文 | 第98页 |
B. 作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目 | 第98页 |