基于铁还原菌的微生物燃料电池研究进展 被引量：11

1

作者 张锦涛 倪晋仁 周顺桂 《应用与环境生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期290-295,共6页

微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)是未来理想的发电装置,而铁还原菌是目前MFC研究中重要的产电微生物.自然界中并无微生物产电的直接进化压力,而MFC电极与自然界中Fe(III)氧化物同为难溶性胞外电子受体,研究表明,铁还原菌对二... 微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)是未来理想的发电装置,而铁还原菌是目前MFC研究中重要的产电微生物.自然界中并无微生物产电的直接进化压力,而MFC电极与自然界中Fe(III)氧化物同为难溶性胞外电子受体,研究表明,铁还原菌对二者的还原有相似机制.基于铁还原菌的MFC具有无需外加介体,可利用多种有机电子供体作为燃料,能量转化率高等优点.本文分析了铁还原菌还原电极和还原Fe(III)氧化物机制的相似性,对近年来基于各种铁还原菌的MFC研究进展进行分述和总结,提出了铁还原菌MFC的发展趋势和研究方向. 展开更多

关键词 微生物燃料电池(MFC) 铁还原菌 产电微生物 胞外电子受体

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微生物燃料电池的应用研究进展 被引量：10

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作者 鹿钦礼 李亮 +1 位作者 刘金亮 胡筱敏 《环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期95-100,共6页

微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)可用的原料广泛,其广泛应用为可再生能源的开发和难降解废物的处理提供了一条新途径。介绍了MFC的原理,并结合其发展趋势阐述了MFC影响因素,具体包括电池构型、底物种类、电极材料和阳极微生物... 微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)可用的原料广泛,其广泛应用为可再生能源的开发和难降解废物的处理提供了一条新途径。介绍了MFC的原理,并结合其发展趋势阐述了MFC影响因素,具体包括电池构型、底物种类、电极材料和阳极微生物。此外,综述了近些年的MFC应用进展,具体涵盖污水处理、MFC与其他技术耦合以及MFC生物传感器等领域。最后展望了MFC发展的主要方向,包括对传统交换膜进行改造,或寻求膜替代材料;开发具有低电阻、抗腐蚀、高孔隙率以及高比表面积的新型阳极材料;加强MFC与其他技术耦合以及改善MFC传感器响应时间和灵敏度等措施。可为今后MFC技术的研究和应用提供参考。 展开更多

关键词 微生物燃料电池 产电微生物 污水治理 生物传感器

原文传递

产电微生物对SMFC产电及降解性能的影响

3

作者 高洁 唐善法 程远鹏 《石油与天然气化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期123-128,共6页

目的在以含油污泥为阳极底泥的沉积型微生物燃料电池(SMFC)体系中,通过改变产电微生物种类和分布方式,探究产电微生物对SMFC产电及降解性能的影响。方法通过采集输出电压、功率密度、表观内阻来检测石油去除率,比较了不同单菌-SMFC、不... 目的在以含油污泥为阳极底泥的沉积型微生物燃料电池(SMFC)体系中,通过改变产电微生物种类和分布方式,探究产电微生物对SMFC产电及降解性能的影响。方法通过采集输出电压、功率密度、表观内阻来检测石油去除率,比较了不同单菌-SMFC、不同混合菌-SMFC的产电性能和降解性能,考查了菌种分布对SMFC性能的影响。结果在单菌-SMFC中,弗氏柠檬酸杆菌-SMFC的产电及降解性能均优于其他5种单菌构筑的SMFC;混合菌-SMFC的产电及降解性能较单菌-SMFC有较大提升,且其中蜡样芽孢杆菌+中间苍白杆菌-SMFC的产电及降解性能最优,输出电压可达到515.30 mV;菌种分布在阳极材料中和阳极底泥中都可以降解含油污泥中的有机物,但是菌种分布在阳极材料中更有利于SMFC产电性能及降解性能的发挥。结论混合菌相对于单菌能够显著提升SMFC的产电及降解性能,而且菌种分布在阳极材料中更有益于SMFC产电性能及降解性能的发挥。 展开更多

关键词 沉积型微生物燃料电池 含油污泥 产电微生物 单菌 混合菌 菌种分布

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一株产电细菌Corynebacterium vitarumen HAUT-1的分离鉴定及其在微生物燃料电池中的应用

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作者 李含嫣 许梦秋 +2 位作者 周佳 屈建航 赵帅 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1997-2002,共6页

利用纯培养技术从活性污泥中分离筛选出具有高效产电功能的细菌HAUT-1,利用16S rRNA基因序列比对分析对其加以鉴定并应用于MFCs中进行产电能力测试及单因素条件优化。结果表明,菌株HAUT-1的16S rRNA序列与Corynebacterium vitarumen(X84... 利用纯培养技术从活性污泥中分离筛选出具有高效产电功能的细菌HAUT-1,利用16S rRNA基因序列比对分析对其加以鉴定并应用于MFCs中进行产电能力测试及单因素条件优化。结果表明,菌株HAUT-1的16S rRNA序列与Corynebacterium vitarumen(X84680)的同源性最高为98%,因此将该菌株命名为Corynebacterium vitarumen HAUT-1。单因素实验分析结果表明,该菌株在MFCs中的最佳产电条件是以乙酸钠作为碳源,甘氨酸作为氮源,培养pH为7,培养温度为25℃,在该条件下,菌株HAUT-1在MFCs中的最大输出电压可以达到635 mV;进一步的极化和功率密度曲线分析结果表明,MFCs系统的开路电压为608 mV,当电流密度为24 mA/cm^(2)时,输出功率密度达到最大,为53.88 mW/cm^(2)。结果表明,筛选出的菌株HAUT-1具有稳定且高效的产电能力,对产电微生物菌种资源开发,进一步提升MFCs效率,同步实现环境修复和产能输出具有重要意义。 展开更多

关键词 微生物燃料电池 产电微生物 Corynebacterium vitarumen HAUT-1 活性污泥 分离鉴定

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微生物燃料电池研究进展 被引量：3

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作者 刘禹 李欣鹏 《中国沼气》 2021年第2期43-50,共8页

微生物燃料电池能将有机物降解并将其中的化学能转化为电能,在降解有机物的同时实现能源的回收,这一特质引起了研究者的广泛关注。文章主要对微生物燃料电池反应器构型、利用底物及产电微生物的种类进行了综述。

关键词 微生物燃料电池 反应器构型 底物 产电微生物

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土壤微生物燃料电池电极微生物分析及其运行对水稻生长活性的影响 被引量：2

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作者 欧阳湖 周建 +1 位作者 任建国 王俊丽 《安徽农业大学学报》 CAS CSCD 2021年第1期115-120,共6页

采用盆栽水稻试验,研究微生物燃料电池电极富集微生物种类及其运行对水稻生长活性的影响。用双层琼脂平板法对阳、阴极碳毡微生物进行培养,通过平板计数法计算碳毡富集微生物数量。通过细菌个体形态、生理生化试验及16Sr DNA分析确定其... 采用盆栽水稻试验,研究微生物燃料电池电极富集微生物种类及其运行对水稻生长活性的影响。用双层琼脂平板法对阳、阴极碳毡微生物进行培养,通过平板计数法计算碳毡富集微生物数量。通过细菌个体形态、生理生化试验及16Sr DNA分析确定其分类地位;用称重、α-萘胺氧化法研究微生物燃料电池运行(闭路组)对水稻生长活性的影响。成功构建微生物燃料电池。闭路组阳极细菌B1、B2和B3总量是3.4×10^(8)CFU·g^(-1),其中优势微生物B1为2.9×10^(8)CFU·g^(-1)。开路组(组装有微生物燃料电池,但处于断路状态)阳极细菌B1、B3和B4总量是1.5×10^(8)CFU·g^(-1),其中优势微生物B3为1.1×10^(8)CFU·g^(-1),闭路组与开路组阴极都只培养出B3和B4,闭路组阴极B4数量是开路组的7倍;闭路组与空白组(未组装有微生物燃料电池)、开路组相比,在水稻须根数方面无显著差异,但在植株鲜重、干重及根系活力方面存在明显差异。在所有分析指标中,空白组和开路组间无明显差异。微生物燃料电池(MFC)运行能促进水稻的生长和产电微生物B1(Bacillus subtilis)和B2(Bacillus sp.)在阳极碳毡的富集。 展开更多

关键词 微生物燃料电池 优势微生物 水稻 生长 产电微生物

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产电微生物耦合光电催化燃料电池去除RhB研究

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作者 于婷婷 刘青松 +1 位作者 张旭 朱雨情 《淮海工学院学报（自然科学版）》 CAS 2019年第4期35-40,共6页

针对染料废水净化问题,制得光催化材料MoS 2,并负载于碳刷上作为阴极,产电微生物作为阳极,构建产电微生物耦合光催化燃料电池系统,降解染料废水罗丹明B(RhB)的同时产生电能.通过调节光催化剂的负载量、电解质浓度、RhB浓度和光照条件等... 针对染料废水净化问题,制得光催化材料MoS 2,并负载于碳刷上作为阴极,产电微生物作为阳极,构建产电微生物耦合光催化燃料电池系统,降解染料废水罗丹明B(RhB)的同时产生电能.通过调节光催化剂的负载量、电解质浓度、RhB浓度和光照条件等探究污染物的最佳降解条件.研究发现,电极负载0.1 g MoS 2且Na 2SO 4浓度为0.3 mol/L时,10 mg/L的RhB在黑暗条件下降解率可达99%.产电微生物耦合光催化燃料电池系统可不利用外加光源降解污染物,且降解过程中能够产生电能. 展开更多

关键词 光电催化 染料去除 产电微生物 MoS 2

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微生物燃料电池发展现状及存在问题

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作者 易立鹏 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第S02期184-186,189,共4页

通过微生物的降解作用将有机物中的化学能转变为电能的装置称为微生物燃料电池。针对其绿色环保的特点,介绍微生物燃料电池的进展。分析其较低的输出功率和能量利用率等方面的问题,总结了影响微生物燃料电池的性能许多原因,例如电极材料... 通过微生物的降解作用将有机物中的化学能转变为电能的装置称为微生物燃料电池。针对其绿色环保的特点,介绍微生物燃料电池的进展。分析其较低的输出功率和能量利用率等方面的问题,总结了影响微生物燃料电池的性能许多原因,例如电极材料,质子交换膜,产电微生物,电池构型等。为微生物燃料电池的下一步研究提供方向。 展开更多

关键词 微生物燃料电池 产电微生物 质子交换膜 电极材料 电池构型 环保

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微生物燃料电池中阳极产电菌的研究进展 被引量：11

9

作者 刘远峰 张秀玲 +1 位作者 张其春 李从举 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期1729-1737,共9页

微生物燃料电池(MFCs)是一种生物电化学混合系统,利用微生物的氧化代谢作用将有机物或者无机物中的能量转化为电能,具有节能、减少污泥生成及能量转换的突出优势,已引起广泛关注。其中,产电微生物是MFCs系统的核心组成部分,筛选及培养... 微生物燃料电池(MFCs)是一种生物电化学混合系统,利用微生物的氧化代谢作用将有机物或者无机物中的能量转化为电能,具有节能、减少污泥生成及能量转换的突出优势,已引起广泛关注。其中,产电微生物是MFCs系统的核心组成部分,筛选及培养高效产电微生物对促进MFCs的产电性能具有重要作用。对产电微生物电子传递机制、产电微生物种类以及影响微生物产电的因素进行分析总结;综述了阳极产电微生物的最新研究进展;最后,从微生物角度展望了阳极产电微生物未来的研究方向,以期为产电微生物在MFCs中的应用提供指导和支持。 展开更多

关键词 微生物燃料电池 产电微生物 电子传递机制 氧化代谢 筛选

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基于混菌产电微生物燃料电池的最新研究进展 被引量：5

10

作者 谢晴 王彬 +2 位作者 冷庚 杨嘉伟 但德忠 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期9-14,共6页

混菌微生物燃料电池(MFC)是直接利用环境中多种微生物附着于阳极而产电的方式,相对于纯菌MFC的前期菌种培养和富集,混菌电池的启动不仅省时且更节约成本,同时其抗环境冲击的能力也更强,电池稳定性更高。介绍了混菌MFC的最新研究现状,详... 混菌微生物燃料电池(MFC)是直接利用环境中多种微生物附着于阳极而产电的方式,相对于纯菌MFC的前期菌种培养和富集,混菌电池的启动不仅省时且更节约成本,同时其抗环境冲击的能力也更强,电池稳定性更高。介绍了混菌MFC的最新研究现状,详细讨论了产电微生物的种类、电子传递机制、影响混菌MFC产电效能的主要因素,以及目前存在的问题等,并指出了混菌MFC的未来研究重点和方向。 展开更多

关键词 混菌 微生物燃料电池(MFC) 电子传递 产电微生物

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促进微生物胞外电子转移的纳米材料研究进展 被引量：1

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作者 苏紫荆 刘远峰 +3 位作者 孙亚昕 任婷莉 李惠雨 李从举 《精细化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期791-801,共11页

胞外电子转移(EET)是产电微生物在代谢过程中将自身产生的电子转移到外部电子受体的过程,然而较缓慢的胞外电子转移速率显著影响了微生物燃料电池(MFCs)的产电性能,提高胞外电子转移的效率对推动微生物燃料电池的大规模应用具有重要意... 胞外电子转移(EET)是产电微生物在代谢过程中将自身产生的电子转移到外部电子受体的过程,然而较缓慢的胞外电子转移速率显著影响了微生物燃料电池(MFCs)的产电性能,提高胞外电子转移的效率对推动微生物燃料电池的大规模应用具有重要意义。纳米材料具备优异的导电性、稳定性以及生物相容性,对改善阳极与产电微生物之间的电子传递速率具有重要作用。该文综述了胞外电子转移的主要路径,阐述了不同种类的纳米材料在促进胞外电子转移过程中的机理和其对应的MFCs产电性能,并展望了纳米材料强化微生物EET过程在微生物电化学技术利用方面的研究前景。 展开更多

关键词 胞外电子传递 纳米材料 产电微生物 电子传电机制 微生物燃料电池

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以尿液为阳极基质的微生物燃料电池研究进展 被引量：1

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作者 李子富 阿尼卡尔江·阿力坎 周晓琴 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期1057-1070,共14页

微生物燃料电池(MFC)是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的环境友好型技术,已成为污水资源化领域的研究重点。尿液以高有机浓度、高电导率、营养物质丰富且产量庞大等特点成为MFC的优选基质。梳理了近十年以尿液为阳极... 微生物燃料电池(MFC)是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的环境友好型技术,已成为污水资源化领域的研究重点。尿液以高有机浓度、高电导率、营养物质丰富且产量庞大等特点成为MFC的优选基质。梳理了近十年以尿液为阳极基质的MFC研究工作,详细阐述了尿液作为MFC阳极基质的优势和工作机理,以及该研究领域的发展历程;总结了以尿液为阳极基质的MFC中产电微生物、电极及膜材料、反应器构型等因素对产电性能的影响;在现有研究的基础上就产电性能、能源与资源回收效益的提升以及工程化应用方面现存挑战与发展方向给出建议,以期为更好地解决基于尿液为阳极基质的MFC在实际应用中的难题提供参考。 展开更多

关键词 微生物燃料电池(MFC) 尿液 产电微生物 电极材料 能源回收

原文传递

光依赖型微生物的筛选及MFC产电性能研究

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作者 国震宇 刘庠诗 +5 位作者 黄天灏 王宇 周星燃 曹纳真 公腾 喻长远 《北京化工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期49-55,共7页

从天然环境中筛选出一株具有光依赖性生长的菌株,经鉴定为门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina)(编号LR134290)。使用双室微生物燃料电池(MFC)装置测定了该菌株的产电性能,结果显示:菌株LR134290在MFC阳极室中具有一定的独立产电能力... 从天然环境中筛选出一株具有光依赖性生长的菌株,经鉴定为门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina)(编号LR134290)。使用双室微生物燃料电池(MFC)装置测定了该菌株的产电性能,结果显示:菌株LR134290在MFC阳极室中具有一定的独立产电能力;以菌株LR134290作为生物阴极、大肠杆菌(Escherichia coli)作为阳极时,MFC的输出电压峰值U_(max)为25.83 mV,最大电功率密度P_(max)为0.622μW/cm^(2),与阴极室不加入菌株的对照组相比,U_(max)和P_(max)分别提高了88.9%和26.4%,阳极电极液中化学需氧量(COD)降低了50.6%。结果表明,门多萨假单胞菌株LR134290作为生物阴极在MFC中具有一定的应用潜力。 展开更多

关键词 微生物燃料电池 光依赖 产电微生物 输出电压 电功率密度

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