| 中文摘要 | 第3-5页 |
| 英文摘要 | 第5-7页 |
| 1 绪论 | 第11-31页 |
| 1.1 前言 | 第11-12页 |
| 1.2 微生物燃料电池简介 | 第12-22页 |
| 1.2.1 MFC的发展历程 | 第12-13页 |
| 1.2.2 MFC产电原理 | 第13-15页 |
| 1.2.3 MFC性能影响 | 第15-18页 |
| 1.2.4 MFC分类以及应用 | 第18-22页 |
| 1.3 MFC国内外研究现状 | 第22-29页 |
| 1.3.1 MFC阳极材料 | 第22-25页 |
| 1.3.2 不同启动电势对MFC阳极性能的影响 | 第25-26页 |
| 1.3.3 阳极传质特性对MFC性能的影响 | 第26-27页 |
| 1.3.4 MFC中水传输现象的研究 | 第27-29页 |
| 1.4 已有研究工作的不足 | 第29页 |
| 1.5 本课题主要研究工作 | 第29-31页 |
| 2 实验装置及实验方法 | 第31-45页 |
| 2.1 引言 | 第31页 |
| 2.2 微生物电化学系统关键材料的选取以及制备 | 第31-33页 |
| 2.2.1 碳纸的选择和预处理 | 第31页 |
| 2.2.2 石墨棒、碳布的选择和预处理 | 第31-32页 |
| 2.2.3 碳刷的选择和预处理 | 第32-33页 |
| 2.2.4 其它材料 | 第33页 |
| 2.3 电极的组装 | 第33-34页 |
| 2.4 反应器结构设计 | 第34-37页 |
| 2.4.1 光学石英玻璃反应器 | 第34-35页 |
| 2.4.2 阳极石墨棒阵列反应器设计 | 第35-36页 |
| 2.4.3 双室微生物燃料电池反应器设计 | 第36-37页 |
| 2.5 MFC测试系统及实验设备 | 第37-39页 |
| 2.5.1 安捷伦数据采集器 | 第37-38页 |
| 2.5.2 Bio-Logic多通道电化学工作站 | 第38页 |
| 2.5.3 Unisense微电极测试系统 | 第38-39页 |
| 2.5.4 其它实验设备 | 第39页 |
| 2.6 实验测试方法 | 第39-45页 |
| 2.6.1 电池的接种与启动 | 第39-40页 |
| 2.6.2 极化曲线与功率密度曲线 | 第40页 |
| 2.6.3 循环伏安扫描法 | 第40-41页 |
| 2.6.4 电化学交流阻抗法 | 第41页 |
| 2.6.5 pH测量方法 | 第41页 |
| 2.6.6 单根电极电流测量方法 | 第41页 |
| 2.6.7 生物膜活性生物量测量方法 | 第41-42页 |
| 2.6.8 生物膜胞外聚合物测量方法 | 第42-43页 |
| 2.6.9 生物膜干重测量方法 | 第43-44页 |
| 2.6.10 生物膜形貌观测方法 | 第44-45页 |
| 3 二维阳极材料传质特性研究 | 第45-61页 |
| 3.1 引言 | 第45页 |
| 3.2 微生物电合成系统的构建 | 第45-46页 |
| 3.3 电极材料启动过程 | 第46-47页 |
| 3.4 阳极生物量测量及生物膜形貌观测 | 第47-49页 |
| 3.5 阳极材料表面生物膜活性表征 | 第49-57页 |
| 3.5.1 有底物条件下的阳极生物膜循环伏安曲线 | 第49-53页 |
| 3.5.2 无底物条件下的阳极生物膜循环伏安曲线 | 第53-56页 |
| 3.5.3 不同对流方式下阳极生物膜的循环伏安曲线 | 第56-57页 |
| 3.6 阳极材料内部电阻分布 | 第57-58页 |
| 3.7 本章小结 | 第58-61页 |
| 4 阳极阵列微小孔隙内传质特性研究 | 第61-79页 |
| 4.1 引言 | 第61页 |
| 4.2 微生物电合成系统的构建 | 第61-62页 |
| 4.3 阳极启动曲线以及电极阵列对称性验证 | 第62-65页 |
| 4.4 阳极石墨棒阵列内部pH分布 | 第65页 |
| 4.5 阳极石墨棒阵列内部电流分布 | 第65-67页 |
| 4.6 阳极生物膜的电化学活性表征 | 第67-72页 |
| 4.6.1 有底物条件下的阳极生物膜循环伏安曲线 | 第67-69页 |
| 4.6.2 无底物条件下的阳极生物膜循环伏安曲线 | 第69-72页 |
| 4.7 阳极石墨棒阵列不同区域内阻分析 | 第72-74页 |
| 4.8 阳极阵列不同区域生物量测试及生物膜形貌观测 | 第74-77页 |
| 4.9 本章小结 | 第77-79页 |
| 5 双室微生物燃料电池阴阳极间水传递特性 | 第79-87页 |
| 5.1 引言 | 第79页 |
| 5.2 实验系统的构建与启动 | 第79-81页 |
| 5.3 放电电流对阴阳极间水传输量的影响 | 第81-82页 |
| 5.4 阴阳极间缓冲溶液浓度差对水传输量的影响 | 第82-84页 |
| 5.5 交换膜类型对水传输现象的影响 | 第84-85页 |
| 5.6 本章小结 | 第85-87页 |
| 6 结论及展望 | 第87-89页 |
| 6.1 本文主要结论 | 第87-88页 |
| 6.2 后续工作与展望 | 第88-89页 |
| 致谢 | 第89-91页 |
| 参考文献 | 第91-101页 |
| 附录 | 第101页 |
| A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录 | 第101页 |
| B.作者在攻读硕士学位期间参与的科研项目 | 第101页 |
| C.作者在攻读硕士学位期间获得的荣誉 | 第101页 |