| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 第1章 绪论 | 第15-36页 |
| 1.1 课题背景 | 第15-18页 |
| 1.1.1 废水排放现状 | 第15页 |
| 1.1.2 废水处理技术 | 第15-18页 |
| 1.2 微生物燃料电池的发展历史 | 第18-19页 |
| 1.3 微生物燃料电池的国内外研究现状 | 第19-33页 |
| 1.3.1 MFC 的基本原理 | 第19-20页 |
| 1.3.2 MFC 阳极的研究 | 第20-22页 |
| 1.3.3 MFC 阴极的研究 | 第22-31页 |
| 1.3.4 MFC 反应器构型的研究 | 第31-32页 |
| 1.3.5 硫化物对 MFC 产能的影响 | 第32-33页 |
| 1.4 微生物燃料电池面临的挑战 | 第33-34页 |
| 1.5 研究内容与技术路线 | 第34-36页 |
| 第2章 实验材料与方法 | 第36-50页 |
| 2.1 引言 | 第36页 |
| 2.2 反应器的构型 | 第36-38页 |
| 2.2.1 单室立方体型 ACMFC | 第37页 |
| 2.2.2 双室立方体型 ACMFC | 第37-38页 |
| 2.2.3 单室六面体型 ACMFC | 第38页 |
| 2.3 电池启动与运行 | 第38-40页 |
| 2.3.1 电池启动 | 第38页 |
| 2.3.2 电池运行 | 第38-40页 |
| 2.4 阴极的制备 | 第40-42页 |
| 2.4.1 碳基层 | 第40-41页 |
| 2.4.2 扩散层 | 第41页 |
| 2.4.3 催化层 | 第41-42页 |
| 2.5 电化学方法与技术 | 第42-47页 |
| 2.5.1 电池电压的采集 | 第42-43页 |
| 2.5.2 极化曲线的测试 | 第43页 |
| 2.5.3 线性扫描伏安曲线的测试 | 第43-44页 |
| 2.5.4 电池内阻的测试 | 第44-47页 |
| 2.6 材料表征与化学分析方法 | 第47-48页 |
| 2.6.1 材料表征方法 | 第47页 |
| 2.6.2 化学分析方法 | 第47-48页 |
| 2.7 计算方法 | 第48-50页 |
| 2.7.1 功率密度 | 第48页 |
| 2.7.2 库伦效率 | 第48-49页 |
| 2.7.3 阴极过电位 | 第49页 |
| 2.7.4 氧传质系数 | 第49页 |
| 2.7.5 氧扩散系数 | 第49-50页 |
| 第3章 钯碳和钌碳作阴极催化剂时 ACMFC 的性能 | 第50-59页 |
| 3.1 引言 | 第50页 |
| 3.2 Pt/C、Pd/C、Ru/C 阴极性能的对比 | 第50-55页 |
| 3.2.1 Pt/C、Pd/C、Ru/C 阴极的 LSV 测试 | 第50-51页 |
| 3.2.2 Pt/C、Pd/C、Ru/C 阴极 ACMFC 的产能对比 | 第51-54页 |
| 3.2.3 Pt/C、Pd/C、Ru/C 阴极 ACMFC 的 CE 值对比 | 第54-55页 |
| 3.2.4 Pt/C、Pd/C、Ru/C 阴极 ACMFC 对 COD 的去除 | 第55页 |
| 3.3 Pt/C、Pd/C、Ru/C 催化活性不同的原因分析 | 第55-57页 |
| 3.4 Pt/C、Pd/C、Ru/C 的元素组成分析 | 第57页 |
| 3.5 Pt/C、Pd/C、Ru/C 阴极的成本分析 | 第57-58页 |
| 3.6 本章小结 | 第58-59页 |
| 第4章 掺氮碳粉作阴极催化剂时 ACMFC 的性能 | 第59-79页 |
| 4.1 引言 | 第59页 |
| 4.2 碳粉、Pd/C、Pt/C 处理方法的筛选 | 第59-62页 |
| 4.2.1 碳粉、Pd/C、Pt/C 的四种处理方法 | 第59-60页 |
| 4.2.2 处理后碳粉、Pt/C、Pd/C 阴极性能的对比 | 第60-62页 |
| 4.3 硝酸处理后碳粉、Pt/C、Pd/C 阴极 ACMFC 产能的对比 | 第62-65页 |
| 4.4 掺氮碳粉阴极催化活性的提高 | 第65-74页 |
| 4.4.1 预处理对掺氮碳粉阴极性能的影响 | 第65-69页 |
| 4.4.2 碳粉粒径对掺氮碳粉阴极性能的影响 | 第69-71页 |
| 4.4.3 掺氮碳粉用量对掺氮碳粉阴极性能的影响 | 第71-73页 |
| 4.4.4 不同掺氮碳粉用量下阴极表面形态的对比 | 第73-74页 |
| 4.5 掺氮碳粉与 Pt/C 阴极 ACMFC 的其它性能对比 | 第74-77页 |
| 4.5.1 掺氮碳粉与 Pt/C 阴极 ACMFC 库伦效率的对比 | 第75-76页 |
| 4.5.2 掺氮碳粉与 Pt/C 阴极 ACMFC 对 COD 的去除 | 第76页 |
| 4.5.3 掺氮碳粉与 Pt/C 阴极稳定性的对比 | 第76-77页 |
| 4.6 掺氮碳粉与 Pt/C 阴极成本的对比 | 第77-78页 |
| 4.7 本章小结 | 第78-79页 |
| 第5章 ACMFC 阴极结构优化 | 第79-100页 |
| 5.1 引言 | 第79页 |
| 5.2 阴极催化层的优化 | 第79-86页 |
| 5.2.1 多层与单层催化层阴极的性能 | 第79-83页 |
| 5.2.2 二甲基硅油催化层阴极的性能 | 第83-86页 |
| 5.3 阴极扩散层的优化 | 第86-93页 |
| 5.3.1 多层扩散层的阴极性能 | 第86-89页 |
| 5.3.2 扩散层降温方法对阴极的影响 | 第89-93页 |
| 5.4 阴极碳基层的优化 | 第93-99页 |
| 5.4.1 碳基层碳粉粒径对阴极性能的影响 | 第93-97页 |
| 5.4.2 碳基层碳粉灰分含量对阴极性能的影响 | 第97-99页 |
| 5.5 本章小结 | 第99-100页 |
| 第6章 硫化物对掺氮碳粉阴极和 Pt/C 阴极的影响 | 第100-111页 |
| 6.1 引言 | 第100页 |
| 6.2 硫化物浓度对 Pt/C 和掺氮碳粉阴极性能的影响 | 第100-103页 |
| 6.2.1 硫化钠溶液的配制和添加 | 第100-101页 |
| 6.2.2 氢氧化钠溶液的配制和添加 | 第101页 |
| 6.2.3 硫化钠溶液的浓度和 pH 值对 ACMFC 电池电压的影响 | 第101-103页 |
| 6.3 硫化物作用下 Pt/C 和掺氮碳粉阴极 ACMFC 的产能 | 第103-106页 |
| 6.4 硫化物存在时 Pt/C 失活和掺氮碳粉稳定的原因 | 第106-108页 |
| 6.5 硫化物作用下 Pt/C 和掺氮碳粉阴极 ACMFC 库伦效率的对比 | 第108-109页 |
| 6.6 硫化物作用下 Pt/C 和掺氮碳粉阴极 ACMFC 对 COD 的去除 | 第109-110页 |
| 6.7 本章小结 | 第110-111页 |
| 结论 | 第111-113页 |
| 参考文献 | 第113-128页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第128-130页 |
| 致谢 | 第130-131页 |
| 个人简历 | 第131页 |
