| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-8页 |
| 第1章 绪论 | 第15-36页 |
| 1.1 课题来源 | 第15页 |
| 1.2 微生物燃料电池 | 第15-22页 |
| 1.2.1 微生物燃料电池工作原理及基本构型 | 第16-18页 |
| 1.2.2 微生物燃料电池分类 | 第18-20页 |
| 1.2.3 产电微生物胞外电子传递机制 | 第20-22页 |
| 1.3 阳极材料与分隔材料 | 第22-24页 |
| 1.3.1 阳极材料 | 第22-23页 |
| 1.3.2 分隔材料 | 第23-24页 |
| 1.4 微生物燃料电池空气阴极催化反应特性 | 第24-30页 |
| 1.4.1 空气阴极催化还原反应机理 | 第24-25页 |
| 1.4.2 阴极电子集流体 | 第25页 |
| 1.4.3 空气阴极扩散层 | 第25-26页 |
| 1.4.4 粘结剂 | 第26-27页 |
| 1.4.5 氧还原催化剂 | 第27-30页 |
| 1.5 微生物燃料电池的功能化研究 | 第30-32页 |
| 1.6 本论文的研究目的和意义 | 第32-33页 |
| 1.7 本论文的研究内容和技术路线 | 第33-36页 |
| 1.7.1 主要研究内容 | 第33-34页 |
| 1.7.2 研究技术路线 | 第34-36页 |
| 第2章 材料与方法 | 第36-52页 |
| 2.1 化学试剂 | 第36-37页 |
| 2.2 微生物燃料电池反应器的构建 | 第37-38页 |
| 2.3 微生物燃料电池的接种、启动及稳定运行 | 第38-39页 |
| 2.4 微生物燃料电池电极材料及气体扩散电极的制备 | 第39-43页 |
| 2.4.1 材料预处理 | 第39页 |
| 2.4.2 不锈钢网基体气体扩散电极的制备 | 第39-41页 |
| 2.4.3 高效氧还原催化剂的制备 | 第41页 |
| 2.4.4 EDTA粘结剂气体扩散电极制备 | 第41-42页 |
| 2.4.5 SSM/Co_3O_4气体扩散电极的制备 | 第42-43页 |
| 2.4.6 Mn O_2/碳纸三维电极的制备 | 第43页 |
| 2.5 材料表征与电化学测试 | 第43-48页 |
| 2.5.1 材料表征方法 | 第43-45页 |
| 2.5.2 电化学测试方法 | 第45-48页 |
| 2.6 MFC产电性能指标 | 第48-52页 |
| 2.6.1 极化曲线与功率密度曲线 | 第48-50页 |
| 2.6.2 COD去除率及库仑效率 | 第50-52页 |
| 第3章 复合纳米和三维多孔催化剂在微生物燃料电池中的性能研究 | 第52-83页 |
| 3.1 引言 | 第52页 |
| 3.2 复合纳米催化剂Ag-WC/C | 第52-63页 |
| 3.2.1 Ag-WC/C催化剂的晶体结构与形貌特征 | 第53-56页 |
| 3.2.2 Ag-WC/C催化剂的电化学特性分析 | 第56-60页 |
| 3.2.3 Ag-WC/C催化剂催化氧还原反应机理探讨 | 第60-62页 |
| 3.2.4 Ag-WC/C催化剂空气阴极MFC产电性能及比较 | 第62-63页 |
| 3.3 金属有机框架前驱体制备三维多孔高活性催化剂 | 第63-81页 |
| 3.3.1 三维多孔催化剂晶体结构及形貌特征 | 第64-67页 |
| 3.3.2 热解温度对Co NC催化剂电化学性能的影响 | 第67-71页 |
| 3.3.3 三维多孔催化剂比表面积分析 | 第71-73页 |
| 3.3.4 三维多孔催化剂氮掺杂分析 | 第73-76页 |
| 3.3.5 三维多孔催化剂空气阴极微生物燃料电池产电性能及比较 | 第76-81页 |
| 3.4 本章小结 | 第81-83页 |
| 第4章 气体扩散电极界面设计及在微生物燃料电池中的性能研究 | 第83-107页 |
| 4.1 引言 | 第83-84页 |
| 4.2 不锈钢网气体扩散电极在MFC中的产电性能 | 第84-91页 |
| 4.2.1 PTFE含量对气体扩散电极电化学性能的影响 | 第84-87页 |
| 4.2.2 不锈钢网气体扩散阴极MFC的启动与电压输出 | 第87-88页 |
| 4.2.3 不锈钢网气体扩散阴极与碳布阴极的产电特性比较 | 第88-91页 |
| 4.3 EDTA粘结剂在MFC中的产电性能 | 第91-97页 |
| 4.3.1 EDTA粘结剂气体扩散电极的电化学特性 | 第91-93页 |
| 4.3.2 EDTA粘结剂气体扩散电极在MFC中的产电特性 | 第93-95页 |
| 4.3.3 EDTA粘结剂气体扩散电极的质子传递机理探讨 | 第95-97页 |
| 4.4 一体式无粘结剂空气阴极在MFC中的产电性能 | 第97-105页 |
| 4.4.1 一体式无粘结剂电极的形貌及晶形表征 | 第97-98页 |
| 4.4.2 电化学催化活性分析 | 第98-99页 |
| 4.4.3 钴氧化物催化氧还原反应机理探讨 | 第99-101页 |
| 4.4.4 电化学交流阻抗表征分析 | 第101-102页 |
| 4.4.5 一体式无粘结剂空气阴极的电化学稳定性 | 第102-103页 |
| 4.4.6 一体式无粘结剂空气阴极在MFC中的产电特性 | 第103-105页 |
| 4.5 本章小结 | 第105-107页 |
| 第5章 CP-Mn O_2三维赝电容阳极在微生物燃料电池中的性能研究 | 第107-120页 |
| 5.1 引言 | 第107页 |
| 5.2 CP-MnO_2电极的形貌及晶形元素分析 | 第107-110页 |
| 5.3 CP-MnO_2阳极MFC的产电特性 | 第110-113页 |
| 5.4 MFC中CP-Mn O_2阳极的电化学特性 | 第113-115页 |
| 5.5 CP-MnO_2阳极对电子转移效率的促进机制 | 第115-118页 |
| 5.6 本章小结 | 第118-120页 |
| 结论 | 第120-122页 |
| 参考文献 | 第122-143页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第143-146页 |
| 致谢 | 第146-147页 |
| 个人简历 | 第147页 |
