| 中文摘要 | 第3-6页 |
| 英文摘要 | 第6-9页 |
| 1 绪论 | 第13-67页 |
| 1.1 前言 | 第13-14页 |
| 1.2 微生物燃料电池（MFC）简介 | 第14-33页 |
| 1.2.1 MFC发展进程 | 第14-16页 |
| 1.2.2 MFC产电原理 | 第16-19页 |
| 1.2.3 MFC分类 | 第19-24页 |
| 1.2.4 MFC性能影响 | 第24-33页 |
| 1.3 MFC国内外研究现状 | 第33-62页 |
| 1.3.1 MFC的阳极材料 | 第33-47页 |
| 1.3.2 MFC的电极修饰 | 第47-52页 |
| 1.3.3 MFC运行参数的影响 | 第52-56页 |
| 1.3.4 MFC的放大化及应用 | 第56-62页 |
| 1.4 MFC中物质强化传输 | 第62-63页 |
| 1.4.1 电子的强化传输 | 第62-63页 |
| 1.4.2 质子的强化传输 | 第63页 |
| 1.4.3 底物和代谢产物的强化传输 | 第63页 |
| 1.5 本课题的主要工作 | 第63-67页 |
| 1.5.1 已有研究工作的不足 | 第63-65页 |
| 1.5.2 研究的主要内容 | 第65-66页 |
| 1.5.3 本文主要创新点 | 第66-67页 |
| 2 实验装置及实验方法 | 第67-81页 |
| 2.1 MFC反应器材料和结构 | 第67-68页 |
| 2.1.1 平板式MFC | 第67-68页 |
| 2.1.2 矩形MFC | 第68页 |
| 2.1.3 圆筒形MFC | 第68页 |
| 2.2 MFC部件材料的选取 | 第68-72页 |
| 2.2.1 阳极材料的选择和预处理 | 第68-71页 |
| 2.2.2 质子交换膜的选择 | 第71-72页 |
| 2.3 阳极材料的表征方法 | 第72-73页 |
| 2.3.1 傅里叶红外光谱分析 | 第72-73页 |
| 2.3.2 X射线光电子能谱分析 | 第73页 |
| 2.3.3 扫描电子显微镜 | 第73页 |
| 2.3.4 电化学活性表面积和固体表面酸碱度 | 第73页 |
| 2.4 MFC接种与启动 | 第73-74页 |
| 2.5 MFC性能评价和测试方法 | 第74-81页 |
| 2.5.1 电化学方法 | 第74-76页 |
| 2.5.2 阳极生物膜的表征及其他测试方法 | 第76-78页 |
| 2.5.3 误差分析 | 第78-81页 |
| 3 碳布阳极材料的MFC的电子强化传输及产电特性 | 第81-109页 |
| 3.1 引言 | 第81页 |
| 3.2 阳极碳布的电化学预处理对电子传输及电池性能的影响 | 第81-97页 |
| 3.2.1 电极电解对阳极材料表面特性及电池性能的影响 | 第82-86页 |
| 3.2.2 阳极电解+氨水浸泡对电子传输及电池性能的影响 | 第86-97页 |
| 3.3 碱性条件对生物膜内电子传输及电池性能的影响 | 第97-106页 |
| 3.3.1 不同pH条件下MFC的启动分析 | 第98-100页 |
| 3.3.2 不同培养方式下的MFC性能 | 第100-106页 |
| 3.4 本章小结 | 第106-109页 |
| 4 碳纤维刷的MFC的底物传输及其结构优化 | 第109-143页 |
| 4.1 引言 | 第109页 |
| 4.2 碳刷阳极的底物强化传输 | 第109-118页 |
| 4.2.1 旋转碳刷阳极内部底物的强化传输 | 第110-118页 |
| 4.3 不同处理方式下的碳刷再利用 | 第118-127页 |
| 4.3.1 MFC的构建与启动 | 第119页 |
| 4.3.2 不同处理方式对MFC再启动的影响 | 第119-121页 |
| 4.3.3 不同处理方式对阳极表面特性的影响 | 第121-122页 |
| 4.3.4 不同处理方式对阳极生物膜活性的影响 | 第122-123页 |
| 4.3.5 不同处理方式对阳极内阻的影响 | 第123-124页 |
| 4.3.6 不同处理方式对阳极生物膜电子传输方式的影响 | 第124-125页 |
| 4.3.7 不同处理方式对MFC性能的影响 | 第125页 |
| 4.3.8 不同处理方式对MFC的COD去除效率的影响 | 第125-126页 |
| 4.3.9 碳刷阳极重复利用的工程应用 | 第126-127页 |
| 4.4 金属网阳极MFC性能分析 | 第127-141页 |
| 4.4.1 以螺旋型不锈钢丝为阳极的MFC | 第127-130页 |
| 4.4.2 以叠片式金属网为阳极的MFC | 第130-141页 |
| 4.5 本章小结 | 第141-143页 |
| 5 天然多层次孔隙结构阳极材料MFC的传输特性和性能特性 | 第143-179页 |
| 5.1 引言 | 第143页 |
| 5.2 以竹炭管作为阳极的MFC产电性能 | 第143-151页 |
| 5.2.1 竹炭管阳极MFC的结构及运行 | 第144-145页 |
| 5.2.2 竹炭管阳极表面特性 | 第145-148页 |
| 5.2.3 竹炭管阳极MFC的启动和内阻 | 第148-150页 |
| 5.2.4 竹炭管阳极MFC的性能 | 第150-151页 |
| 5.2.5 多根竹炭管阳极MFC性能 | 第151页 |
| 5.3 不同竹炭管阳极孔径对电池性能的影响 | 第151-158页 |
| 5.3.1 不同竹炭管阳极MFC的结构与运行 | 第152-153页 |
| 5.3.2 不同竹炭管阳极的启动及性能 | 第153-158页 |
| 5.4 管状阳极的长度优化 | 第158-163页 |
| 5.4.1 不同长度阳极MFC的接种与运行 | 第158-159页 |
| 5.4.2 不同长度阳极MFC的启动 | 第159页 |
| 5.4.3 不同长度阳极MFC的性能 | 第159-160页 |
| 5.4.4 不同长度阳极生物膜活性 | 第160-161页 |
| 5.4.5 不同长度阳极生物膜内阻 | 第161-162页 |
| 5.4.6 不同长度阳极生物膜干重 | 第162-163页 |
| 5.5 以多孔介质丝瓜络为阳极的MFC | 第163-177页 |
| 5.5.1 碳黑修饰的丝瓜络阳极MFC性能 | 第163-168页 |
| 5.5.2 不同预处理碳黑修饰的丝瓜络阳极MFC性能 | 第168-177页 |
| 5.6 本章小结 | 第177-179页 |
| 6 结论与展望 | 第179-183页 |
| 6.1 本文主要结论 | 第179-181页 |
| 6.2 本文创新点简介 | 第181页 |
| 6.3 后继研究工作的展望 | 第181-183页 |
| 致谢 | 第183-185页 |
| 参考文献 | 第185-201页 |
| 附录 | 第201-202页 |
| A. 作者在攻读博士学位期间发表的论文目录 | 第201页 |
| B. 作者在攻读博士学位期间承担和参与的科研项目 | 第201-202页 |
| C. 作者在攻读博士学位期间获得的荣誉 | 第202页 |
