| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第16-37页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第16页 |
| 1.2 MFC的工作原理和产电性能的影响因素 | 第16-20页 |
| 1.2.1 MFC的产电原理 | 第17-18页 |
| 1.2.2 影响MFC产电性能的影响因素 | 第18-20页 |
| 1.3 MFC中产电微生物的电极作用机制及研究现状 | 第20-26页 |
| 1.3.1 产电微生物的电子传递机制 | 第20-24页 |
| 1.3.2 产电微生物的多样性 | 第24-25页 |
| 1.3.3 阳极微生物群落的生物学分析 | 第25-26页 |
| 1.4 MFC产电性能的优化方法 | 第26-30页 |
| 1.4.1 MFC反应器构型和电极材料的优化 | 第26-29页 |
| 1.4.2 外源电活性物质的投加 | 第29页 |
| 1.4.3 构建工程产电菌 | 第29-30页 |
| 1.5 鼠李糖脂的特性及在MFC中的应用 | 第30-32页 |
| 1.5.1 鼠李糖脂的理化性质及应用 | 第30-31页 |
| 1.5.2 鼠李糖脂对微生物细胞膜的作用及对生物膜形成的影响 | 第31-32页 |
| 1.5.3 鼠李糖脂在MFC中的应用 | 第32页 |
| 1.6 MFC在石油烃厌氧生物降解的应用 | 第32-34页 |
| 1.6.1 MFC在石油烃污染物降解中的应用 | 第33页 |
| 1.6.2 MFC在含油污泥厌氧生物降解中的应用 | 第33-34页 |
| 1.7 目前研究仍然存在的问题 | 第34-35页 |
| 1.8 主要研究内容及技术路线 | 第35-37页 |
| 1.8.1 课题来源 | 第35页 |
| 1.8.2 主要研究内容 | 第35-36页 |
| 1.8.3 技术路线 | 第36-37页 |
| 第2章 实验装置与方法 | 第37-51页 |
| 2.1 实验装置设计 | 第37-39页 |
| 2.1.1 单室空气阴极MFC | 第37-38页 |
| 2.1.2 双室生物阴极MFC | 第38-39页 |
| 2.2 实验仪器及材料 | 第39-43页 |
| 2.2.1 实验仪器 | 第39-40页 |
| 2.2.2 实验材料 | 第40-43页 |
| 2.3 分析项目及方法 | 第43-51页 |
| 2.3.1 MFC的电压及阳极电位的采集 | 第43页 |
| 2.3.2 电化学测试方法 | 第43-44页 |
| 2.3.3 污染物指标测试方法 | 第44-46页 |
| 2.3.4 电镜扫描分析方法 | 第46页 |
| 2.3.5 常规计算方法 | 第46-49页 |
| 2.3.6 基因组DNA的提取和测序 | 第49-51页 |
| 第3章 单室空气阴极MFC的电化学特征及宏基因组分析 | 第51-77页 |
| 3.1 引言 | 第51页 |
| 3.2 MFC启动阶段产电特性的表观分析 | 第51-54页 |
| 3.2.1 MFC启动过程中电池电压和阴、阳极电位的变化 | 第51-53页 |
| 3.2.2 MFC启动过程阳极生物膜的变化 | 第53-54页 |
| 3.3 MFC的电化学分析 | 第54-59页 |
| 3.3.1 MFC的极化曲线和功率密度曲线分析 | 第54-55页 |
| 3.3.2 MFC的阳极循环伏安曲线分析 | 第55-56页 |
| 3.3.3 MFC的Tafel曲线分析 | 第56-58页 |
| 3.3.4 MFC的交流阻抗图谱分析 | 第58-59页 |
| 3.4 MFC阳极生物膜宏基因组分析 | 第59-75页 |
| 3.4.1 宏基因组DNA文库的构建及测序 | 第59-61页 |
| 3.4.2 阳极生物膜的微生物多样性分析 | 第61-64页 |
| 3.4.3 阳极生物膜的基因及代谢途径分析 | 第64-75页 |
| 3.5 本章小结 | 第75-77页 |
| 第4章 鼠李糖脂对单室空气阴极MFC阳极的作用机制 | 第77-101页 |
| 4.1 引言 | 第77页 |
| 4.2 鼠李糖脂阳极吸附的电化学响应 | 第77-82页 |
| 4.2.1 鼠李糖脂增加阳极的非生物电容 | 第77-79页 |
| 4.2.2 非法拉第过程的Frumkin效应 | 第79-82页 |
| 4.3 鼠李糖脂的投加时间对MFC启动及产电性能的影响 | 第82-86页 |
| 4.3.1 鼠李糖脂的投加时间对MFC启动的影响 | 第82-83页 |
| 4.3.2 鼠李糖脂的投加时间对MFC功率密度的影响 | 第83-85页 |
| 4.3.3 鼠李糖脂的投加时间对阳极生物膜形成的影响 | 第85-86页 |
| 4.4 鼠李糖脂的投加量对MFC产电性能的影响 | 第86-90页 |
| 4.4.1 鼠李糖脂的投加量对MFC功率密度的影响 | 第86-88页 |
| 4.4.2 鼠李糖脂的投加量对MFC库仑效率的影响 | 第88-89页 |
| 4.4.3 鼠李糖脂的投加量对阳极生物膜结构的影响 | 第89-90页 |
| 4.5 鼠李糖脂投加前后MFC阳极反应动力学分析 | 第90-100页 |
| 4.5.1 鼠李糖脂改变阳极表面紧密层结构 | 第91-92页 |
| 4.5.2 鼠李糖脂的投加对阳极电化学反应动力学的影响 | 第92-100页 |
| 4.6 本章小结 | 第100-101页 |
| 第5章 鼠李糖脂强化单室空气阴极MFC产电机制的宏基因组分析 | 第101-125页 |
| 5.1 引言 | 第101页 |
| 5.2 宏基因组DNA文库的构建及测序 | 第101-103页 |
| 5.2.1 生物膜基因组DNA的提取和文库的构建 | 第102-103页 |
| 5.2.2 阳极生物膜的宏基因组测序和质量控制 | 第103页 |
| 5.3 鼠李糖脂对阳极生物膜微生物多样性的影响 | 第103-108页 |
| 5.3.1 阳极生物膜宏基因组中物种信息的注释 | 第104页 |
| 5.3.2 阳极生物膜生物的多样性分析 | 第104-108页 |
| 5.4 生物膜中优势属的基因和代谢途径差异分析 | 第108-120页 |
| 5.4.1 宏基因组中基因的预测及功能注释 | 第108-110页 |
| 5.4.2 优势属的基因差异分析 | 第110-116页 |
| 5.4.3 优势属的基因和代谢调节途径分析 | 第116-120页 |
| 5.5 鼠李糖脂对生物膜宏基因组的影响 | 第120-124页 |
| 5.6 本章小结 | 第124-125页 |
| 第6章 鼠李糖脂强化双室生物阴极MFC降解含油污泥的效能 | 第125-151页 |
| 6.1 引言 | 第125-126页 |
| 6.2 鼠李糖脂增强生物阴极MFC的产电 | 第126-129页 |
| 6.2.1 MFC运行过程中的全电池电位和阳极电位的变化 | 第126-127页 |
| 6.2.2 MFC的电化学特性的变化 | 第127-129页 |
| 6.3 鼠李糖脂加速脱水含油污泥生物降解 | 第129-138页 |
| 6.3.1 有机质的变化 | 第129-134页 |
| 6.3.2 可溶性有机物的变化 | 第134-138页 |
| 6.4 鼠李糖脂对阳极附近脱水含油污泥微生物群落组成的影响 | 第138-144页 |
| 6.4.1 基因组DNA的提取和测序 | 第139-140页 |
| 6.4.2 脱水含油污泥微生物多样性评价 | 第140-141页 |
| 6.4.3 脱水含油污泥微生物群落结构组成 | 第141-144页 |
| 6.5 鼠李糖脂在以脱水含油污泥为底物的MFC的产电强化机制 | 第144-150页 |
| 6.5.1 脱水含油污泥中TPH和其他大分子有机物的生物降解过程 | 第145-149页 |
| 6.5.2 鼠李糖脂在以脱水含油污泥为底物的MFC的生物学机制 | 第149-150页 |
| 6.6 本章小结 | 第150-151页 |
| 结论 | 第151-153页 |
| 参考文献 | 第153-168页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第168-170页 |
| 致谢 | 第170-171页 |
| 个人简历 | 第171页 |
