| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5页 |
| 第1章 绪论 | 第9-21页 |
| 1.1 课题背景 | 第9-11页 |
| 1.1.1 能源革命 | 第9页 |
| 1.1.2 废水处理现状 | 第9-10页 |
| 1.1.3 污水处理技术 | 第10-11页 |
| 1.2 微生物燃料电池 | 第11-19页 |
| 1.2.1 MFC基本工作原理 | 第11-12页 |
| 1.2.2 MFC发展历史和研究现状 | 第12-18页 |
| 1.2.3 MFC技术的优势和急需解决的问题 | 第18-19页 |
| 1.3 课题研究目的和意义 | 第19页 |
| 1.3.1 课题来源 | 第19页 |
| 1.3.2 研究目的与意义 | 第19页 |
| 1.4 本文主要研究内容和技术路线 | 第19-21页 |
| 第2章 实验装置与实验方法 | 第21-35页 |
| 2.1 引言 | 第21页 |
| 2.2 MFC体系的构建 | 第21-25页 |
| 2.2.1 空气阴极的制作加工 | 第21-23页 |
| 2.2.2 碳刷阳极的制作及预处理 | 第23-24页 |
| 2.2.3 立方体MFC的构建 | 第24-25页 |
| 2.2.4 管式MFC的构建 | 第25页 |
| 2.3 反应器的启动和运行 | 第25-27页 |
| 2.3.1 缓冲溶液及有机底物的配制 | 第25-26页 |
| 2.3.2 立方反应器的启动与运行 | 第26页 |
| 2.3.3 管式MFC反应器的启动与运行 | 第26-27页 |
| 2.4 运行监测方法 | 第27-28页 |
| 2.4.1 电压实时监测采集 | 第27页 |
| 2.4.2 电导率、pH及溶解氧 | 第27-28页 |
| 2.4.3 COD的测量与计算 | 第28页 |
| 2.5 电化学分析方法与技术 | 第28-31页 |
| 2.5.1 极化曲线与功率曲线 | 第28-29页 |
| 2.5.2 交流阻抗图谱测量 | 第29-30页 |
| 2.5.3 循环伏安测试 | 第30页 |
| 2.5.4 库伦效率的测量与计算 | 第30-31页 |
| 2.6 基于HISEQ平台的微生物群落分析 | 第31-35页 |
| 2.6.1 DNA提取 | 第31-32页 |
| 2.6.2 16S rRNA基因测序 | 第32页 |
| 2.6.3 信息分析方法及实现软件 | 第32-35页 |
| 第3章 活性炭-建筑用防水透气膜空气阴极的制作及其性能评价 | 第35-48页 |
| 3.1 引言 | 第35页 |
| 3.2 空气阴极的制作方法 | 第35-39页 |
| 3.2.1 传统碳布阴极 | 第36-37页 |
| 3.2.2 铂碳-建筑用防水透气膜阴极 | 第37-39页 |
| 3.2.3 活性炭-建筑用防水透气膜阴极 | 第39页 |
| 3.3 四种不同的MFC的产电性能对比 | 第39-43页 |
| 3.3.1 四种MFC运行状况 | 第39-41页 |
| 3.3.2 四种MFC功率密度对比 | 第41-42页 |
| 3.3.3 COD去除率与库伦效率的比较 | 第42-43页 |
| 3.4 四种不同的MFC的电化学分析 | 第43-46页 |
| 3.4.1 交流阻抗法分析内阻 | 第43-45页 |
| 3.4.2 循环伏安法测试 | 第45-46页 |
| 3.5 本章小结 | 第46-48页 |
| 第4章 不同空气扩散层的活性炭-薄膜空气阴极的制作及性能评价 | 第48-67页 |
| 4.1 引言 | 第48-49页 |
| 4.2 立方体MFC体系的构建 | 第49-50页 |
| 4.2.1 活性炭-热塑薄膜阴极 | 第49页 |
| 4.2.2 活性炭-碳黑空气阴极 | 第49页 |
| 4.2.3 MFC体系构建 | 第49-50页 |
| 4.3 不同空气扩散层的性能评估 | 第50-57页 |
| 4.3.1 MFC体系产电性能评价 | 第50-53页 |
| 4.3.2 MFC体系电化学性能测试 | 第53-54页 |
| 4.3.3 阴极的长期运行分析 | 第54-55页 |
| 4.3.4 MFC体系内溶解氧含量 | 第55-57页 |
| 4.3.5 阴极的机械性能测试 | 第57页 |
| 4.4 活性炭-薄膜空气阴极的综合对比 | 第57-60页 |
| 4.4.1 几种阴极的经济性评价 | 第57-58页 |
| 4.4.2 几种阴极的规模化制作的可行性分析 | 第58-60页 |
| 4.5 管式MFC系统的构建 | 第60页 |
| 4.6 AC-TPU阴极在管式MFC系统中的性能测试 | 第60-65页 |
| 4.6.1 序批式运行情况 | 第60-61页 |
| 4.6.2 连续流运行情况 | 第61-65页 |
| 4.7 本章小结 | 第65-67页 |
| 第5章 基于高通量测序的微生物群落结构分析 | 第67-87页 |
| 5.1 引言 | 第67页 |
| 5.2 DNA提取及高通量测序原始数据处理 | 第67-71页 |
| 5.2.1 DNA提取 | 第67页 |
| 5.2.2 测序数据预处理 | 第67-68页 |
| 5.2.3 OTU聚类及注释 | 第68-69页 |
| 5.2.4 样品复杂度分析 | 第69-71页 |
| 5.3 不同MFC中阳极微生物群落结构分析 | 第71-79页 |
| 5.3.1 门及纲水平下的群落分析 | 第71-73页 |
| 5.3.2 属水平下的微生物群落分析 | 第73-74页 |
| 5.3.3 物种丰度聚类热图 | 第74-76页 |
| 5.3.4 系统进化关系 | 第76-77页 |
| 5.3.5 多样品比较分析 | 第77-79页 |
| 5.4 不同MFC中阴极微生物群落结构分析 | 第79-86页 |
| 5.4.1 门水平下的群落分析 | 第80-81页 |
| 5.4.2 纲水平下的群落分析 | 第81-82页 |
| 5.4.3 属水平下的微生物群落分析 | 第82-84页 |
| 5.4.4 多样品比较分析 | 第84-86页 |
| 5.5 本章小结 | 第86-87页 |
| 结论 | 第87-88页 |
| 参考文献 | 第88-96页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果 | 第96-98页 |
| 致谢 | 第98页 |
