| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第16-38页 |
| 1.1 课题背景 | 第16-17页 |
| 1.1.1 淡水资源现状和海水淡化 | 第16页 |
| 1.1.2 废水处理及能源现状 | 第16-17页 |
| 1.2 生物电化学系统原理及其应用 | 第17-28页 |
| 1.2.1 生物电化学系统原理 | 第17-18页 |
| 1.2.2 阳极的电化学活性微生物及电子传递途径 | 第18-20页 |
| 1.2.3 阳极生物膜微生物群落结构及相互作用机制 | 第20-21页 |
| 1.2.4 阴极在生物电化学系统中的应用及发展 | 第21-27页 |
| 1.2.5 生物电化学系统中的电极材料 | 第27-28页 |
| 1.3 微生物脱盐燃料电池（MDC）的提出及发展 | 第28-32页 |
| 1.3.1 MDC的原理及设计 | 第28页 |
| 1.3.2 MDC研究进展及存在问题 | 第28-32页 |
| 1.4 电容脱盐法概述 | 第32-36页 |
| 1.4.1 电容脱盐法的原理及发展 | 第32-34页 |
| 1.4.2 膜电容脱盐法的原理及发展 | 第34-35页 |
| 1.4.3 BES系统与CDI系统耦合 | 第35-36页 |
| 1.5 主要研究内容及技术路线 | 第36-38页 |
| 1.5.1 研究目的 | 第36页 |
| 1.5.2 研究内容与技术路线 | 第36-38页 |
| 第2章 实验材料与方法 | 第38-51页 |
| 2.1 实验主要药品及仪器设备 | 第38-39页 |
| 2.1.1 实验药品 | 第38页 |
| 2.1.2 主要仪器 | 第38-39页 |
| 2.2 实验装置及实验设计 | 第39-42页 |
| 2.2.1 MDC反应器结构 | 第39-40页 |
| 2.2.2 CDI/MCDI装置的结构 | 第40-41页 |
| 2.2.3 恒电位仪/MDC与CDI/MCDI耦合及解吸 | 第41-42页 |
| 2.3 实验试剂及培养基配置 | 第42-43页 |
| 2.3.1 实验试剂 | 第42-43页 |
| 2.3.2 菌源及预培养 | 第43页 |
| 2.4 生物分析方法 | 第43-44页 |
| 2.4.1 DNA提取方法 | 第43页 |
| 2.4.2 生物膜形态及群落分析 | 第43-44页 |
| 2.5 电化学分析方法 | 第44-47页 |
| 2.5.1 MDC的电化学表征 | 第44-45页 |
| 2.5.2 CDI/MCDI的电极特性表征 | 第45-47页 |
| 2.6 化学分析方法 | 第47页 |
| 2.6.1 Na~+和K~+浓度测定方法 | 第47页 |
| 2.6.2 碳的分析方法 | 第47页 |
| 2.6.3 COD测定方法 | 第47页 |
| 2.7 计算方法 | 第47-51页 |
| 2.7.1 电路中的电流和电压 | 第47-48页 |
| 2.7.2 电流密度和功率密度 | 第48页 |
| 2.7.3 库伦效率 | 第48-49页 |
| 2.7.4 脱盐效率和脱盐速率 | 第49页 |
| 2.7.5 电荷传递效率 | 第49页 |
| 2.7.6 CDI/MCDI电吸附量与解吸效率 | 第49-50页 |
| 2.7.7 CDI的电吸附动力学拟合方法 | 第50页 |
| 2.7.8 电吸附热力学拟合方法 | 第50-51页 |
| 第3章 生物阴极MDC产电、脱盐效能研究 | 第51-75页 |
| 3.1 前言 | 第51页 |
| 3.2 生物阴极MDC的构建及启动 | 第51-54页 |
| 3.2.1 生物阴极MDC的构建和启动 | 第51-53页 |
| 3.2.2 阴阳极表面微生物形态观察 | 第53-54页 |
| 3.3 生物阴极MDC的性能 | 第54-60页 |
| 3.3.1 电化学性能研究 | 第54-57页 |
| 3.3.2 脱盐性能 | 第57-58页 |
| 3.3.3 生物阴极MDC有机物去除能力 | 第58-60页 |
| 3.4 不同换水模式下生物阴极MDC的性能 | 第60-65页 |
| 3.4.1 阳极COD浓度对产电性能影响 | 第60-62页 |
| 3.4.2 全换水序批式下MDC的性能 | 第62页 |
| 3.4.3 半更换式生物阴极MDC | 第62-64页 |
| 3.4.4 混合更换时MDC的性能 | 第64页 |
| 3.4.5 不同换水模式下的电能输出及脱盐性能 | 第64-65页 |
| 3.5 阴极有机物对MDC的影响 | 第65-72页 |
| 3.5.1 无机碳源生物阴极MDC的电化学性能 | 第66-69页 |
| 3.5.2 无机碳源生物阴极MDC的脱盐性能 | 第69页 |
| 3.5.3 无机碳源生物阴极MDC的阴极碳转化 | 第69-70页 |
| 3.5.4 碳源对阴极微生物群落结构的影响 | 第70-72页 |
| 3.6 不同盐浓度下MDC的产电及脱盐效果 | 第72-73页 |
| 3.7 本章小结 | 第73-75页 |
| 第4章 生物阴极MDC驱动电容脱盐法性能研究 | 第75-87页 |
| 4.1 前言 | 第75-76页 |
| 4.2 自制板式活性炭电极的表征 | 第76-80页 |
| 4.2.1 炭黑含量对CDI性能的影响 | 第76-79页 |
| 4.2.2 CDI电极的结构特性 | 第79-80页 |
| 4.3 CDI和MCDI的性能对比 | 第80-82页 |
| 4.3.1 不同电压下CDI的运行 | 第80-81页 |
| 4.3.2 CDI与MCDI的对比研究 | 第81-82页 |
| 4.4 MDC与MCDI耦合提高脱盐速率 | 第82-86页 |
| 4.4.1 不同供电型式下MDC-MCDI的脱盐效果 | 第82-84页 |
| 4.4.2 MDC-MCDI系统连续流脱盐研究 | 第84-86页 |
| 4.5 本章小结 | 第86-87页 |
| 第5章 生物阴极MDC长期运行的性能变化及群落结构解析 | 第87-116页 |
| 5.1 前言 | 第87页 |
| 5.2 生物阴极MDC长期运行前后性能变化 | 第87-94页 |
| 5.2.1 运行前后MDC性能改变 | 第88-91页 |
| 5.2.2 内阻的变化情况 | 第91-93页 |
| 5.2.3 更换离子交换膜对MDC的影响 | 第93-94页 |
| 5.3 运行前后微生物群落变化分析 | 第94-100页 |
| 5.3.1 微生物多样性水平分析 | 第94-95页 |
| 5.3.2 阳极室内微生物分析 | 第95-98页 |
| 5.3.3 阴极室内微生物分析 | 第98-100页 |
| 5.4 脱盐室内微生物生长 | 第100-102页 |
| 5.5 四室缓冲MDC构建及性能研究 | 第102-114页 |
| 5.5.1 三种构型MDC的电化学性能 | 第103-105页 |
| 5.5.2 三种构型MDC的脱盐性能 | 第105-111页 |
| 5.5.3 PMDC阳极室电导率及离子浓度变化 | 第111-112页 |
| 5.5.4 脱盐室内其他离子积累 | 第112-113页 |
| 5.5.5 阳极液p H的变化 | 第113-114页 |
| 5.6 本章小结 | 第114-116页 |
| 结论 | 第116-118页 |
| 参考文献 | 第118-128页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第128-130页 |
| 致谢 | 第130-131页 |
| 个人简历 | 第131页 |
