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微生物燃料电池中的微生物分析被引量：6: 2009年; 考察了一个长期以葡萄糖为营养液的微生物燃料电池(MFC)对不同基质的适应性,通过形态学、生理生化特性和16SrDNA分析等手段对电池两极的优势微生物进行了分离、鉴定,并通过MFC方法确定了各微生物的电化学活性。结果显示:1)长期以葡萄糖为基质的MFC可以快速适应以其它单糖、二糖或糖类代谢产物为基质的环境,2)以代谢产物为基质时,电池输出最大电压、库仑效率均明显高于糖类物质;3)从电池阳极分离出三种微生物,经DNA分析可确定三种微生物分别为绿脓杆菌、地衣芽孢杆菌和肺炎克雷伯氏菌,并进一步经MFC分析可确定三种微生物均为电化学活性微生物。; 詹亚力戚琳琳王琴罗一菁闫光绪郭绍辉; 关键词：微生物燃料电池绿脓杆菌地衣芽孢杆菌肺炎克雷伯氏菌

微生物燃料电池影响因素及作用机理探讨被引量：26: 2008年; 以生活污水为初始接种体,以醋酸钠水溶液为原料,构建了一个无媒介体、无膜的单室微生物燃料电池,考察了溶液的浓度、外电阻、温度和氧气的加入等因素对电池性能的影响,监测了电池外电压和两极电极电势的变化过程,分析了微生物燃料电池的运行机理.研究结果表明:(1)阳极吸附的微生物的活性是影响电池输出电压(输出功率)的关键因素.营养液初始浓度越高,微生物活性越高,输出最大电压越高,输出电压与浓度之间的关系符合MONOD方程;溶液中溶氧的存在使微生物活性明显降低,但溶氧浓度降低到一定程度后,活性逐步恢复;随着电池温度的升高,微生物活性快速上升,但温度突变到50℃后,微生物活性明显降低;(2)电池换水后,由微生物活性所决定的阳极电势迅速达到平衡,而阴极电势需要较长的时间才能达到极大值;(3)随电流密度的变化,两极电极电势相应发生变化,其变化趋势符合原电池的基本规律;(4)随外电阻的变化,电池输出功率出现极大值,即当外电阻为200Ω时,电池输出功率达到346mW/m2.; 詹亚力王琴张佩佩闫光绪郭绍辉; 关键词：微生物燃料电池 MONOD方程电极电势极化曲线

微生物燃料电池的基础研究被引量：4: 2008年; 构建了一个无中间体、无膜的微生物燃料电池,电池以生活污水为初始接种体,以醋酸钠水溶液为原料,考察了溶液浓度和电子受体等对电池性能的影响,分析了电池中微生物的反应动力学特征,并对电池中微生物的种属进行了鉴定。结果显示,微生物燃料电池中电流的产生主要是依靠电极表面吸附微生物直接将代谢产生的电子传递给电极表面所致;溶液COD的降解符合一级反应动力学特征;当溶液中存在O2和NO-3时溶液输出电压或电量均会降低,前者主要是发生好氧呼吸,后者主要是发生了反硝化作用。通过16 s rDNA的基因分析,确定了电池中的优势微生物为假单胞菌属。; 詹亚力王琴王靖闫光绪郭绍辉; 关键词：微生物燃料电池醋酸钠动力学特征假单胞菌

高锰酸钾作阴极的微生物燃料电池被引量：25: 2008年; 构建了一个以醋酸钠水溶液为阳极原料、高锰酸钾为阴极氧化剂的双室微生物燃料电池,考察了阴极溶液浓度、阴极流动状态、外电阻和pH值等因素对电池性能的影响,监测了电池外电压和两极电极电势的变化过程,并分析了阴极极化的原因和限制微生物燃料电池(MFC)的关键因素.研究结果显示:(1)MnO2在碳纸表面的沉积是阴极极化的主要原因,而溶液流动可以明显降低极化程度;将高锰酸钾溶解在缓冲溶液中可以进一步降低阴极H+浓差极化;(2)根据极化曲线可以推断,影响电池输出功率的决定性因素应是微生物代谢反应速度和微生物与电极之间的电子传递速率;(3)随外电阻的变化,电池输出功率出现极大值824mW/m2,相应外电阻为300Ω左右,这与通过I-V关系曲线推导得到的电池内阻(284±18)Ω相吻合;(4)pH值和高锰酸钾浓度对电池阴极电极电势的影响符合Nernst方程.; 詹亚力王琴闫光绪郭绍辉; 关键词：微生物燃料电池高锰酸钾极化曲线

微生物燃料电池及其应用研究进展被引量：21: 2007年; 简单叙述了微生物燃料电池(MFC)的基本结构及运行原理,从MFC的阳极微生物、阴极结构等方面介绍了MFC的发展现状和研究重点,分析了MFC在替代能源、生物传感器和开发新型水处理工艺等方面的应用前景,指出进一步的研究重点应放在改善电极电化学性能、提高电池输出功率密度和降低电池成本等方面。; 詹亚力张佩佩闫光绪王嘉麟郭绍辉; 关键词：燃料电池微生物新能源生物传感器水处理

无中间体无膜微生物燃料电池的构建与运行被引量：17: 2008年; 微生物燃料电池(MFC)是一种以微生物为阳极催化剂,将化学能直接转化成电能的装置。构建了一个无中间体、无膜的微生物燃料电池,电池以生活污水为初始接种体,以葡萄糖水溶液为原料,考察了溶液浓度、外电阻、温度、氧气和苯酚加入等因素对电池性能的影响,分析了电池中微生物的生化反应动力学特征。结果显示:微生物燃料电池中电流的产生主要是依靠电极表面吸附微生物直接将代谢产生的电子传递给电极表面所致;电池适宜温度为35℃,氧气的存在不利于电池电流输出;在低浓度范围内(<500mg·L·1),电池电压输出与溶液浓度之间符合Monod方程;电池电压与外电阻之间呈直线关系(V=525-418i,相关系数r=0.998),由此可推出,电池内电阻为418°;而经过长期驯化,电池能适应苯酚的存在,但苯酚降解对电池电流的输出贡献较小。; 詹亚力张佩佩闫光绪郭绍辉; 关键词：微生物燃料电池催化剂葡萄糖 MONOD方程苯酚

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