| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| CHAPTER 1 INTRODUCTION | 第15-57页 |
| 1.1 GOALS AND OBJECTIVES | 第15-22页 |
| 1.1.1 Background | 第15-21页 |
| 1.1.2 Goal and applicability of the topic | 第21-22页 |
| 1.2 RESEARCH PROGRESS OF MICROBIAL FUEL CELL | 第22-25页 |
| 1.2.1 Renewable energy sources | 第23-24页 |
| 1.2.2 Biomass as the most important renewable energy source | 第24-25页 |
| 1.2.3 Efficient conversion of biomass into electricity by Microbial Fuel Cells | 第25页 |
| 1.3 ELECTRICITY PRODUCTION BASED ON MFC | 第25-38页 |
| 1.3.1 Microbial Fuel Cells for renewable energy production | 第25-27页 |
| 1.3.2 Water discharge with MFCs | 第27-28页 |
| 1.3.3 MFC basic principle of work | 第28-29页 |
| 1.3.4 Designs of anode chamber | 第29-35页 |
| 1.3.5 Possibilities of cathode chamber application | 第35-36页 |
| 1.3.6 Influence of low temperatures on MFC performance | 第36-38页 |
| 1.4 ADVANTAGES OF APPLICATION OF ELECTROCHEMICALLY ACTIVE MICROORGANISMSFOR MFC PERFORMANCE | 第38-43页 |
| 1.4.1 Diversity of electrochemically active microorganisms | 第38-39页 |
| 1.4.2 Diversity and application of low-temperature bacteria | 第39-41页 |
| 1.4.3 Bioaugmentation | 第41-43页 |
| 1.5 MASS TRANSFER RESISTANCE IN THE MFC | 第43-51页 |
| 1.5.1 Main factors influencing the MFC resistance | 第44-46页 |
| 1.5.2 Analysis of MFC resistance with EIS | 第46-51页 |
| 1.6 CURRENT PROBLEMS OF MFC RESEARCH | 第51-53页 |
| 1.7 THE PURPOSE AND RATIONALE OF RESEARCH | 第53-55页 |
| 1.8 CONTENTS AND TECHNICAL ROUTE OF RESEARCH | 第55-57页 |
| 1.8.1 Source of funding | 第55页 |
| 1.8.2 Contents | 第55-56页 |
| 1.8.3 The technical route of project research | 第56-57页 |
| CHAPTER 2 MATERIALS AND METHODS | 第57-75页 |
| 2.1 INTRODUCTION | 第57-58页 |
| 2.2 COMPONENTS AND MATERIALS | 第58-59页 |
| 2.3 DESIGN AND CONSTRUCTION | 第59-62页 |
| 2.3.1 Double-chamber MFC systems | 第59-61页 |
| 2.3.2 Single-chamber MFC system | 第61-62页 |
| 2.4 ELECTRICAL CHARACTERISTICS MONITORING AND CALCULATIONS | 第62-68页 |
| 2.4.1 Voltage Data Acquisition | 第63-64页 |
| 2.4.2 Open circuit voltage | 第64页 |
| 2.4.3 Analysis of linear sweep voltammetry | 第64页 |
| 2.4.4 AC impedance analysis | 第64-67页 |
| 2.4.5 Voltammetry cycle analysis | 第67页 |
| 2.4.6 Method of MFC resistance measurement | 第67-68页 |
| 2.5 MICROBIOLOGICAL METHODS | 第68-73页 |
| 2.5.1 Enrichment electrochemically active bacteria | 第68-69页 |
| 2.5.2 Isolation and Screening electrochemically active bacteria | 第69页 |
| 2.5.3 Multiphase classification and identification of electrochemically activebacteria | 第69-70页 |
| 2.5.4 Microbial community structure analysis | 第70-73页 |
| 2.6 CALCULATION METHOD | 第73-75页 |
| CHAPTER 3 PERFORMANCE OF MFC WITH BACTERIA ADAPTED TO LOWTEMPERATURE | 第75-107页 |
| 3.1 INTRODUCTION | 第75-76页 |
| 3.2 DOUBLE-CHAMBER MFC PERFORMANCE UNDER DIFFERENT TEMPERATURE | 第76-84页 |
| 3.2.1 Electricity production | 第76-77页 |
| 3.2.2 Electrochemical analysis | 第77-79页 |
| 3.2.3 Analysis of the microbial communities at different temperatures | 第79-84页 |
| 3.3 SINGLE-CHAMBER MFC PERFORMANCE UNDER DIFFERENT TEMPERATURE | 第84-93页 |
| 3.3.1 Electricity production | 第84页 |
| 3.3.2 Electrode characteristics | 第84-87页 |
| 3.3.3 Analysis of the microbial communities at different temperatures | 第87-93页 |
| 3.4 COMPARISON OF SINGLE-CHAMBER AND DOUBLE-CHAMBER MFC PERFORMANCEUNDER LOW TEMPERATURE CONDITION | 第93-98页 |
| 3.4.1 Electricity production | 第93-94页 |
| 3.4.2 Electrode characteristics | 第94-95页 |
| 3.4.3 Analysis of the microbial communities in different MFCs | 第95-98页 |
| 3.5 ELECTRICITY GENERATION RATIO OF SINGLE-CHAMBER MICROBIAL FUEL CELLS ATDIFFERENT TEMPERATURES | 第98-106页 |
| 3.5.1 Electricity production | 第98-99页 |
| 3.5.2 Electrochemical analysis | 第99-101页 |
| 3.5.3 Cyclic voltammetry (CV) | 第101-102页 |
| 3.5.4 Morphological characteristics of the electrodes | 第102-106页 |
| 3.6 SUMMARY | 第106-107页 |
| CHAPTER 4 ISOLATION OF BACTERIA WITH DIFFERENTEXOELECTROGENIC CULTURES AT LOW TEMPERATURE | 第107-135页 |
| 4.1 INTRODUCTION | 第107-108页 |
| 4.2 ISOLATION AND SCREENING OF ELECTROCHEMICALLY ACTIVE BACTERIA | 第108-109页 |
| 4.3 IDENTIFICATION OF MULTIPHASE ELECTROCHEMICALLY ACTIVE BACTERIA | 第109-125页 |
| 4.3.1 Physiological and biochemical characteristics | 第109-116页 |
| 4.3.2 Identification of biological molecules strain with 16S r DNA | 第116-125页 |
| 4.4 ELECTRICITY PRODUCTION OF MFCS ENRICHED WITH PURE STRAINS | 第125-132页 |
| 4.4.1 Electricity production | 第125-128页 |
| 4.4.2 Electrochemical analysis | 第128-132页 |
| 4.5 BIOFILM MICROBIAL COMMUNITIES | 第132-133页 |
| 4.6 SUMMARY | 第133-135页 |
| CHAPTER 5 BIOAUGMENTATION OF ELECTRICITY GENERATION IN MFCWITH LOW TEMPERATURE ADAPTED BACTERIA | 第135-150页 |
| 5.1 INTRODUCTION | 第135-137页 |
| 5.2 EFFECT OF BIOAUGMENTATION ON ELECTRICITY PRODUCTION RATE OF MICROBIALFUEL CELLS | 第137-139页 |
| 5.2.1 Klebsiella sp. ALL-1 | 第137-138页 |
| 5.2.2 Shewanella sp. ALL-2 | 第138-139页 |
| 5.2.3 Enterobacter sp. ALL-3 | 第139页 |
| 5.3 ELECTROCHEMICAL ANALYSIS OF MFC AFTER BIOAUGMENTATION | 第139-145页 |
| 5.3.1 Klebsiella sp. ALL-1 | 第139-141页 |
| 5.3.2 Shewanella sp. ALL-2 | 第141-142页 |
| 5.3.3 Enterobacter sp. ALL-3 | 第142-145页 |
| 5.4 MORPHOLOGICAL CHARACTERISATION OF THE ELECTRODES | 第145-146页 |
| 5.5 PCR–DGGE ANALYSIS | 第146-148页 |
| 5.6 SUMMARY | 第148-150页 |
| CONCLUSIONS | 第150-152页 |
| REFERENCES | 第152-176页 |
| PAPERS PUBLISHED DURING THE PERIOD OF PH. D. STUDY | 第176-178页 |
| ACKNOWLEDGEMENTS | 第178-179页 |
| RESUME | 第179页 |
