| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-26页 |
| 1.1 MFC简介 | 第11-14页 |
| 1.1.1 MFC的基本原理 | 第12-13页 |
| 1.1.2 MFC的分类 | 第13页 |
| 1.1.3 影响MFC产电性能的因素 | 第13-14页 |
| 1.2 MFC阳极材料的研究进展 | 第14-17页 |
| 1.2.1 阳极的电子传递机制 | 第14-15页 |
| 1.2.2 阳极材料研究进展 | 第15-17页 |
| 1.3 ORR催化材料应用于MFC阴极的研究进展 | 第17-21页 |
| 1.3.1 ORR简介 | 第17页 |
| 1.3.2 ORR催化材料研究进展 | 第17-21页 |
| 1.4 生物质炭在MFC电极材料方面的应用 | 第21-23页 |
| 1.4.1 生物质炭应用于MFC阳极 | 第21-22页 |
| 1.4.2 生物质碳基ORR催化剂及在MFC空气阴极的应用 | 第22-23页 |
| 1.5 存在的问题 | 第23-24页 |
| 1.6 本课题的研究内容与意义 | 第24-26页 |
| 1.6.1 本课题的研究内容 | 第24-25页 |
| 1.6.2 本课题的研究意义 | 第25-26页 |
| 第二章 实验材料与方法 | 第26-38页 |
| 2.1 实验仪器与化学药剂 | 第26-27页 |
| 2.2 实验试剂的配制 | 第27-29页 |
| 2.3 实验材料准备 | 第29-32页 |
| 2.3.1 市政污泥炭（SC）的制备 | 第29页 |
| 2.3.2 石墨毡电极的预处理 | 第29页 |
| 2.3.3 双室MFC反应器的构建 | 第29-30页 |
| 2.3.4 赤铁矿的制备 | 第30页 |
| 2.3.5 合成铁矿@活菌包覆物碳基催化剂 | 第30-31页 |
| 2.3.6 石墨烯氧化物气凝胶修饰的石墨刷（GOA-GFB）阳极制备 | 第31-32页 |
| 2.3.7 空气阴极MFC反应器的构建 | 第32页 |
| 2.4 分析表征方法 | 第32-38页 |
| 2.4.1 电化学阻抗谱（Electrochemical impedance spectroscopy，EIS） | 第32页 |
| 2.4.2 线性扫描伏安法（Linear sweep voltammetry，LSV） | 第32-33页 |
| 2.4.3 计时电流法（Chronoamperometric） | 第33-34页 |
| 2.4.4 MFC电压数据采集 | 第34页 |
| 2.4.5 功率密度和极化曲线 | 第34-35页 |
| 2.4.6 扫描电子显微镜（Scanning electron microscope，SEM） | 第35-36页 |
| 2.4.7 透射电子显微镜（Transmission electron microscope，TEM） | 第36页 |
| 2.4.8 X射线衍射光谱（X-ray diffractometer，XRD） | 第36页 |
| 2.4.9 拉曼光谱（Raman spectra） | 第36页 |
| 2.4.10 比表面与孔径分析仪 | 第36-37页 |
| 2.4.11 X射线光电子能谱（X-ray photoelectron spectroscopy，XPS） | 第37页 |
| 2.4.12 双电型四探针测试仪 | 第37-38页 |
| 第三章 含氮、氧官能团市政污泥炭制备高性能MFC阳极 | 第38-48页 |
| 3.1 阳极材料的制备 | 第38-39页 |
| 3.2 阳极材料的表面特性 | 第39-42页 |
| 3.2.1 表面形貌和化学组成 | 第39-40页 |
| 3.2.2 表面化学组成 | 第40-41页 |
| 3.2.3 表面官能团分析 | 第41-42页 |
| 3.3 PPy/SC修饰GF阳极促进MFC产电 | 第42-44页 |
| 3.4 稳定运行阳极的EIS和SEM比较 | 第44-46页 |
| 3.5 SC作为MFC阳极材料的经济性评估 | 第46-47页 |
| 3.6 本章小结 | 第47-48页 |
| 第四章 铁矿@活菌包覆物制备介孔Fe-N-C氧还原催化剂及其在空气阴极MFC中的应用 | 第48-68页 |
| 4.1 电化学测试和空气阴极的制备 | 第48-50页 |
| 4.1.1 电化学测试电极的制备 | 第49页 |
| 4.1.2 ORR电子转移数的计算 | 第49页 |
| 4.1.3 空气阴极的制备 | 第49-50页 |
| 4.2 铁矿@活菌包覆物的形貌与组成 | 第50-52页 |
| 4.3 碳材料的表征 | 第52-59页 |
| 4.3.1 表面形貌与元素分布 | 第52-53页 |
| 4.3.2 比表面积、孔结构和石墨化程度 | 第53-54页 |
| 4.3.3 化学组成 | 第54-58页 |
| 4.3.4 Fe的作用 | 第58-59页 |
| 4.4 碳材料的电催化ORR活性 | 第59-64页 |
| 4.4.1 在0.1MKOH溶液中的ORR活性 | 第59-62页 |
| 4.4.2 在0.1MPBS和0.5MH_2SO_4溶液中的ORR活性 | 第62-64页 |
| 4.5 MFC性能 | 第64-66页 |
| 4.6 本章小结 | 第66-68页 |
| 结论与展望 | 第68-70页 |
| 参考文献 | 第70-87页 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 | 第87-89页 |
| 致谢 | 第89-90页 |
| 附件 | 第90页 |
