| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-19页 |
| 1.1 课题背景 | 第11-13页 |
| 1.1.1 课题背景 | 第11-12页 |
| 1.1.2 本课题的目的和意义 | 第12-13页 |
| 1.2 微生物燃料电池简介 | 第13-15页 |
| 1.2.1 微生物燃料电池原理 | 第13-14页 |
| 1.2.2 微生物燃料电池阳极 | 第14-15页 |
| 1.2.3 微生物燃料电池阴极 | 第15页 |
| 1.3 微生物燃料电池电极固液界面研究现状 | 第15-17页 |
| 1.3.1 微生物燃料电池阴极催化界面O2 扩散情况 | 第16页 |
| 1.3.2 微生物燃料电池阴阳极离子迁移规律 | 第16-17页 |
| 1.3.3 微生物燃料电池电极界面氧化还原电位变化规律 | 第17页 |
| 1.4 研究内容与技术路线 | 第17-19页 |
| 第2章 实验材料与方法 | 第19-36页 |
| 2.1 实验仪器和药品 | 第19-20页 |
| 2.2 电极制备与反应器构型 | 第20-23页 |
| 2.2.1 阴极的制备 | 第20-21页 |
| 2.2.2 阳极的制备 | 第21-22页 |
| 2.2.3 单室微生物燃料电池的构建 | 第22-23页 |
| 2.3 反应器启动与运行 | 第23-25页 |
| 2.3.1 培养基配制 | 第23-24页 |
| 2.3.2 反应器的启动与运行 | 第24-25页 |
| 2.4 空气阴极性能表征方法 | 第25-26页 |
| 2.4.1 线性伏安扫描 | 第25页 |
| 2.4.2 电化学交流阻抗 | 第25-26页 |
| 2.5 反应器性能表征方法 | 第26-27页 |
| 2.5.1 电压采集 | 第26-27页 |
| 2.5.2 电池功率与电极电位测量 | 第27页 |
| 2.6 界面传质测试方法 | 第27-34页 |
| 2.6.1 微电极系统构建 | 第27-29页 |
| 2.6.2 微电极测试准备 | 第29-30页 |
| 2.6.3 微电极系统测量阴极O2 | 第30-32页 |
| 2.6.4 微电极系统测量电极pH | 第32页 |
| 2.6.5 微电极系统测量电极氧化还原电位 | 第32-34页 |
| 2.7 阴极生物膜表征方法 | 第34-36页 |
| 2.7.1 阴极催化层表面与生物膜表面形貌表征 | 第34页 |
| 2.7.2 生物膜蛋白质含量测试 | 第34-36页 |
| 第3章 活性炭阴极界面传质研究 | 第36-52页 |
| 3.1 引言 | 第36页 |
| 3.2 活性炭阴极界面氧气扩散变化情况 | 第36-43页 |
| 3.2.1 阴极氧气随时间的扩散规律探究 | 第36-39页 |
| 3.2.2 不同电位下阴极氧气传质 | 第39-40页 |
| 3.2.3 不同缓冲液pH值对阴极氧气参与反应的影响 | 第40-43页 |
| 3.3 活性炭阴极界面pH值测量 | 第43-49页 |
| 3.3.1 阴极电位对阴极表面pH值的影响 | 第43-45页 |
| 3.3.2 不同缓冲液浓度对阴极pH的影响 | 第45-49页 |
| 3.4 活性炭阴极氧化还原能力的表征 | 第49-50页 |
| 3.5 本章小结 | 第50-52页 |
| 第4章 生物膜附着活性炭阴极表面后界面传质研究 | 第52-59页 |
| 4.1 引言 | 第52页 |
| 4.2 附着生物膜活性炭阴极界面氧气传质研究 | 第52-55页 |
| 4.2.1 阴极氧气扩散随时间的变化规律探究 | 第52-54页 |
| 4.2.2 阴极氧气在不同电位下扩散规律探究 | 第54-55页 |
| 4.3 附着生物膜活性炭阴极界面pH值测量 | 第55-56页 |
| 4.3.1 阴极表面pH值随阴极电位不同的变化情况 | 第55-56页 |
| 4.4 附着生物膜活性炭阴极氧化还原能力的表征 | 第56-57页 |
| 4.5 本章小结 | 第57-59页 |
| 第5章 阴极生物膜对反应器性能影响研究 | 第59-80页 |
| 5.1 引言 | 第59页 |
| 5.2 活性炭阴极附着生物膜前后反应器性能对比 | 第59-67页 |
| 5.2.1 阴极表面形貌变化 | 第59-63页 |
| 5.2.2 阴极生物膜BCA测试 | 第63页 |
| 5.2.3 阴极线性伏安扫描结果分析 | 第63-64页 |
| 5.2.4 阴极电化学交流阻抗谱分析 | 第64-66页 |
| 5.2.5 反应器产电性能分析 | 第66-67页 |
| 5.3 活性炭阴极附着生物膜前后界面传质情况的对比分析 | 第67-72页 |
| 5.3.1 阴极界面氧气传递随生物膜附着扩散情况 | 第67-70页 |
| 5.3.2 阴极OH~-随生物膜富集积累情况对比 | 第70-72页 |
| 5.3.3 阴极氧化还原能力变化分析 | 第72页 |
| 5.4 氧气扩散系数计算 | 第72-78页 |
| 5.4.1 阴极无膜氧气传质 | 第72-77页 |
| 5.4.2 阴极附着生物膜氧气传质 | 第77-78页 |
| 5.5 本章小结 | 第78-80页 |
| 结论 | 第80-81页 |
| 参考文献 | 第81-87页 |
| 攻读硕士期间发表的论文及其它成果 | 第87-89页 |
| 致谢 | 第89-90页 |
