| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 目录 | 第9-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-37页 |
| 1.1 微生物燃料电池技术 | 第13-22页 |
| 1.1.1 MFC 技术发展历史 | 第13-14页 |
| 1.1.2 MFC 技术基本原理 | 第14页 |
| 1.1.3 MFC 构型 | 第14-16页 |
| 1.1.4 电子传递机理 | 第16-18页 |
| 1.1.5 MFC 接种菌源 | 第18页 |
| 1.1.6 MFC 运行模式 | 第18-19页 |
| 1.1.7 MFC 技术在废水处理中的应用研究进展 | 第19-21页 |
| 1.1.8 MFC 技术的主要瓶颈 | 第21-22页 |
| 1.2 金纳米粒子 | 第22-23页 |
| 1.2.1 金纳米粒子的制备方法 | 第22-23页 |
| 1.2.2 金纳米粒子的表征 | 第23页 |
| 1.3 石墨烯 | 第23-26页 |
| 1.3.1 石墨烯的结构和形貌 | 第23-24页 |
| 1.3.2 石墨烯的制备方法 | 第24-26页 |
| 1.4 阳极修饰提高 MFC 产电性能研究进展 | 第26-30页 |
| 1.4.1 阳极材料表面处理 | 第26页 |
| 1.4.2 电子介体修饰 | 第26-27页 |
| 1.4.3 导电聚合物修饰 | 第27页 |
| 1.4.4 金属及金属氧化物纳米粒子修饰 | 第27-28页 |
| 1.4.5 碳纳米管修饰 | 第28-29页 |
| 1.4.6 石墨烯修饰 | 第29-30页 |
| 1.5 MFC 技术处理偶氮染料研究进展 | 第30-34页 |
| 1.5.1 影响偶氮染料在 MFC 中脱色的因素 | 第31-34页 |
| 1.5.2 脱色机制 | 第34页 |
| 1.6 本论文的工作 | 第34-37页 |
| 1.6.1 研究目的 | 第34页 |
| 1.6.2 研究内容 | 第34-37页 |
| 第二章 研究系统的建立与表征 | 第37-55页 |
| 2.1 MFC 实验装置 | 第37-38页 |
| 2.2 实验材料 | 第38-44页 |
| 2.2.1 电极材料 | 第38-41页 |
| 2.2.2 膜材料 | 第41-42页 |
| 2.2.3 接种菌源、营养液 | 第42-43页 |
| 2.2.4 阴极电子受体的选取 | 第43-44页 |
| 2.2.5 运行模式 | 第44页 |
| 2.3 层层组装技术 | 第44-45页 |
| 2.4 电化学方法与技术 | 第45-50页 |
| 2.4.1 开路电压、工作电压和电极电位的测量 | 第45-46页 |
| 2.4.2 极化曲线和功率密度曲线 | 第46-48页 |
| 2.4.3 循环伏安法 | 第48-49页 |
| 2.4.4 电化学交流阻抗谱 | 第49页 |
| 2.4.5 库仑效率 | 第49-50页 |
| 2.5 水处理过程相关分析 | 第50-52页 |
| 2.5.1 甲基橙脱色率测定 | 第50页 |
| 2.5.2 COD 去除率测定 | 第50-51页 |
| 2.5.3 葡萄糖含量的测定 | 第51-52页 |
| 2.6 生物学方法 | 第52-55页 |
| 2.6.1 生物膜形态观察 | 第52页 |
| 2.6.2 微生物菌群多样性分析 | 第52-55页 |
| 第三章 金纳米粒子层层组装修饰阳极在 MFC 中的应用 | 第55-71页 |
| 3.1 前言 | 第55-56页 |
| 3.2 实验部分 | 第56-58页 |
| 3.2.1 试剂 | 第56页 |
| 3.2.2 分析和测量 | 第56-57页 |
| 3.2.3 纳米金溶胶的制备 | 第57页 |
| 3.2.4 电极制备 | 第57-58页 |
| 3.2.5 MFC 构建和操作 | 第58页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第58-70页 |
| 3.3.1 金纳米粒子的表征 | 第58-60页 |
| 3.3.2 修饰方法的选择 | 第60-61页 |
| 3.3.3 层层组装纳米金修饰电极的表征 | 第61-66页 |
| 3.3.4 不同阳极 MFC 的产电性能对比研究 | 第66-70页 |
| 3.4 小结 | 第70-71页 |
| 第四章 基于层层组装石墨烯修饰阳极提高 MFC 能量输出和甲基橙去除的研究 | 第71-91页 |
| 4.1 前言 | 第71-72页 |
| 4.2 实验部分 | 第72-76页 |
| 4.2.1 试剂 | 第72-73页 |
| 4.2.2 氧化石墨烯和还原石墨烯的制备 | 第73页 |
| 4.2.3 电极制备 | 第73-74页 |
| 4.2.4 分析测试及表征方法 | 第74-75页 |
| 4.2.5 MFC 实验装置及接种于运行 | 第75页 |
| 4.2.6 数据记录和计算 | 第75-76页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第76-89页 |
| 4.3.1 石墨烯的表征 | 第76-78页 |
| 4.3.2 石墨烯分散剂的选择 | 第78-80页 |
| 4.3.3 层层组装石墨烯修饰电极的表征 | 第80-84页 |
| 4.3.4 不同阳极 MFC 性能对比研究 | 第84-89页 |
| 4.4 小结 | 第89-91页 |
| 第五章 微生物燃料电池脱色甲基橙与同步产电实验研究 | 第91-111页 |
| 5.1 前言 | 第91-93页 |
| 5.2 材料与方法 | 第93-94页 |
| 5.2.1 实验装置 | 第93页 |
| 5.2.2 MFC 的接种与运行 | 第93-94页 |
| 5.2.3 分析及计算 | 第94页 |
| 5.2.4 生物多样性分析 | 第94页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第94-109页 |
| 5.3.1 甲基橙在 MFC 和开路对照中的脱色行为对比研究 | 第94-95页 |
| 5.3.2 投加甲基橙浓度的影响 | 第95-105页 |
| 5.3.3 共基质浓度的影响 | 第105-108页 |
| 5.3.4 生物多样性分析 | 第108-109页 |
| 5.4 小结 | 第109-111页 |
| 第六章 结论与展望 | 第111-115页 |
| 6.1 结论 | 第111-112页 |
| 6.2 创新点 | 第112页 |
| 6.3 展望 | 第112-115页 |
| 参考文献 | 第115-128页 |
| 致谢 | 第128-129页 |
| 攻读学位期间的科研成果 | 第129-130页 |
