| 致谢 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 1 绪论 | 第14-32页 |
| 1.1 课题背景 | 第14页 |
| 1.2 微生物电化学系统的原理及应用 | 第14-20页 |
| 1.2.1 微生物电化学系统的原理 | 第15-17页 |
| 1.2.2 电化学活性细菌电子传递机理 | 第17-18页 |
| 1.2.3 微生物电化学系统的应用 | 第18-20页 |
| 1.3 微生物电极材料的研究进展 | 第20-23页 |
| 1.3.1 传统微生物电极材料 | 第20-23页 |
| 1.3.2 功能化微生物电极材料 | 第23页 |
| 1.4 功能聚合物及其在生物电化学中的应用 | 第23-28页 |
| 1.4.1 导电聚合物 | 第23-25页 |
| 1.4.2 刺激响应型聚合物 | 第25-26页 |
| 1.4.3 细菌印迹聚合物 | 第26-28页 |
| 1.5 存在的问题及解决思路 | 第28-30页 |
| 1.6 研究内容与技术路线 | 第30-32页 |
| 1.6.1 研究内容 | 第30-31页 |
| 1.6.2 技术路线 | 第31-32页 |
| 2 实验材料与方法 | 第32-41页 |
| 2.1 微生物电化学系统的构建 | 第32-37页 |
| 2.1.1 实验装置 | 第32-33页 |
| 2.1.2 实验材料与设备 | 第33-34页 |
| 2.1.3 菌种来源与富集方法 | 第34-36页 |
| 2.1.4 反应器的接种启动 | 第36-37页 |
| 2.2 测量分析方法 | 第37-41页 |
| 2.2.1 数据采集 | 第37-38页 |
| 2.2.2 MFC产电性能评价 | 第38页 |
| 2.2.3 生物电极形态观察 | 第38-39页 |
| 2.2.4 细菌密度测量 | 第39-41页 |
| 3 聚吡咯/碳修饰阳极材料强化MFC产电性能的研究 | 第41-58页 |
| 3.1 引言 | 第41-42页 |
| 3.2 实验部分 | 第42-46页 |
| 3.2.1 材料与试剂 | 第42页 |
| 3.2.2 聚吡咯/碳修饰不锈钢电极制备 | 第42-43页 |
| 3.2.3 聚吡咯/碳修饰不锈钢电极在MFC中的运行条件 | 第43-44页 |
| 3.2.4 微流控M3C中的阳极电子传递动力学实验 | 第44-45页 |
| 3.2.5 分析测试方法 | 第45-46页 |
| 3.3 结果与讨论 | 第46-57页 |
| 3.3.1 聚吡咯/碳修饰不锈钢电极的结构和形貌分析 | 第46-48页 |
| 3.3.2 聚吡咯/碳修饰不锈钢电极的MFC产电性能分析 | 第48-50页 |
| 3.3.3 操作条件对MFC运行性能的影响 | 第50-52页 |
| 3.3.4 聚吡咯/碳修饰不锈钢电极表面微生物分布分析 | 第52-54页 |
| 3.3.5 聚吡咯/碳修饰不锈钢电极界面电子传递动力学研究 | 第54-57页 |
| 3.4 本章小结 | 第57-58页 |
| 4 刺激响应聚合物电极界面调控MFC电能输出的研究 | 第58-68页 |
| 4.1 引言 | 第58-59页 |
| 4.2 实验部分 | 第59-61页 |
| 4.2.1 光酸的合成 | 第59页 |
| 4.2.2 聚四乙烯基吡啶聚合物修饰电极的制备 | 第59-60页 |
| 4.2.3 反应装置 | 第60页 |
| 4.2.4 分析测试方法 | 第60-61页 |
| 4.3 结果与讨论 | 第61-67页 |
| 4.3.1 光酸的可见光响应性能分析 | 第61-63页 |
| 4.3.2 聚四乙烯基吡啶修饰电极的pH响应性能分析 | 第63-64页 |
| 4.3.3 光酸与聚四乙烯基吡啶修饰电极的耦合响应性能 | 第64-66页 |
| 4.3.4 可见光信号对MFC电能输出的调控 | 第66-67页 |
| 4.4 本章小结 | 第67-68页 |
| 5 细菌印迹聚合物调控电极界面细菌附着性能的研究 | 第68-82页 |
| 5.1 引言 | 第68-69页 |
| 5.2 实验部分 | 第69-73页 |
| 5.2.1 试剂与菌种 | 第69页 |
| 5.2.2 细菌印迹聚合物修饰电极的制备 | 第69-71页 |
| 5.2.3 电极的表征方法 | 第71-72页 |
| 5.2.4 电极表面细菌附着性能测试方法 | 第72页 |
| 5.2.5 电极电化学测试方法 | 第72-73页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第73-81页 |
| 5.3.1 细菌印迹位点的理论分析 | 第73-74页 |
| 5.3.2 细菌印迹聚合物修饰电极的表征 | 第74-76页 |
| 5.3.3 聚合时间对细菌印迹聚合物厚度的影响 | 第76-77页 |
| 5.3.4 细菌印迹聚合物修饰电极的细菌附着性能分析 | 第77-79页 |
| 5.3.5 细菌印迹聚合物修饰电极的电化学性能分析 | 第79-81页 |
| 5.4 本章小结 | 第81-82页 |
| 6 细菌印迹聚合物修饰电极的细菌选择性附着机理研究 | 第82-98页 |
| 6.1 引言 | 第82页 |
| 6.2 实验部分 | 第82-86页 |
| 6.2.1 细菌表面电位测定 | 第82-83页 |
| 6.2.2 单细胞力显微镜探针制作 | 第83-84页 |
| 6.2.3 单细胞力显微镜定量细菌附着力实验操作 | 第84-85页 |
| 6.2.4 细菌印迹聚合物修饰电极在微流控通道中的测试方法 | 第85-86页 |
| 6.2.5 电化学交流阻抗测量 | 第86页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第86-97页 |
| 6.3.1 微流控通道中电极的细菌选择性附着性能分析 | 第86-90页 |
| 6.3.2 细菌印迹聚合物的电荷量对细菌附着性能的影响 | 第90-93页 |
| 6.3.3 细菌在细菌印迹聚合物修饰电极上附着力的定量分析 | 第93-95页 |
| 6.3.4 细菌印迹聚合物修饰电极对细菌附着数量的阻抗响应 | 第95-97页 |
| 6.4 本章小结 | 第97-98页 |
| 7 结论与建议 | 第98-101页 |
| 7.1 主要结论 | 第98-99页 |
| 7.2 创新点 | 第99页 |
| 7.3 存在问题与建议 | 第99-101页 |
| 参考文献 | 第101-118页 |
| 作者简历 | 第118-119页 |
