浅谈微生物燃料电池研究进展
微生物燃料电池的发展现状及未来趋势
微生物燃料电池的发展现状及未来趋势一、引言随着能源资源的紧缺和环境污染的加剧，寻求替代能源和清洁能源的研究日益受到关注。
微生物燃料电池作为一项新兴技术，被认为具有巨大潜力，可以转化废弃物为清洁能源。
本文将探讨微生物燃料电池的发展现状及未来趋势。
二、微生物燃料电池的原理微生物燃料电池是一种利用微生物催化底物氧化反应并直接将化学能转化为电能的技术。
它以微生物作为催化剂，将底物（如有机废弃物）氧化为电子和质子，并通过电化学反应转变为电能。
这种技术具有可持续性和高效能的特点，因此备受瞩目。
三、微生物燃料电池的应用领域1.废水处理微生物燃料电池可以应用于废水处理领域，通过将微生物直接放置在废水中进行催化反应，实现废水的净化并产生电能。
这种技术可以将废水处理和能源回收结合，减轻环境污染的同时获得经济利益。
2.生物传感器微生物燃料电池还可以应用于生物传感器领域，利用微生物对特定环境参数的敏感性，通过监测微生物燃料电池的输出电流变化来实现环境监测和生物检测。
这种技术具有实时性和高灵敏度，可以在环境监测、医学诊断等方面发挥重要作用。
四、微生物燃料电池的发展现状目前，微生物燃料电池的开发已经取得了一定的进展。
研究人员已经成功地利用不同类型的微生物，如厌氧细菌、藻类和真菌，来催化底物的氧化反应。
同时，改进了电极材料和设计，提高了微生物燃料电池的输出电流和效率。
许多实验室已经实现了小规模的微生物燃料电池系统，并取得了良好的效果。
五、微生物燃料电池的未来趋势尽管微生物燃料电池在废水处理和生物传感器等领域已经初步应用，但仍存在一些挑战和限制。
首先，微生物燃料电池的输出电流和效率仍然较低，需要进一步提高。
其次，微生物的选择和培养条件对整个系统的性能有重要影响，需要更深入的研究和优化。
此外，微生物燃料电池的商业化应用面临着技术成本和市场需求等问题。
未来，微生物燃料电池的发展方向主要包括以下几个方面。
首先，通过细菌基因工程的技术手段，优化微生物的催化性能，提高其氧化底物的效率。
微生物燃料电池纳米纤维极材料的研究进展
微生物燃料电池纳米纤维极材料的研究进展一、简述随着全球能源需求的不断增长和环境污染问题的日益严重，寻找清洁、高效的能源替代方案已成为全球科学家和工程师的重要课题。
微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells, MFCs)作为一种新型的可再生能源技术，因其具有高能量密度、低成本、无污染等优点，近年来受到了广泛关注。
然而MFCs的实际性能受到电极材料的影响，因此研究高性能电极材料对于提高MFCs的能量转换效率具有重要意义。
纳米纤维极材料作为一种新型电极材料，具有比表面积大、导电性好、机械强度高等优点，被认为是MFCs领域的一个重要研究方向。
近年来研究人员通过合成、改性等多种方法制备了一系列纳米纤维极材料，并在MFCs中进行了性能测试。
这些研究表明，纳米纤维极材料可以显著提高MFCs的电流密度和功率密度，同时降低电极材料的体积和重量，从而提高MFCs的性能。
此外纳米纤维极材料还具有良好的耐腐蚀性和生物相容性，有利于实现MFCs的长期稳定运行。
尽管纳米纤维极材料在MFCs领域取得了一定的研究成果，但仍面临着许多挑战，如纳米纤维的可控性不足、电极材料的稳定性差等问题。
因此未来研究需要进一步优化纳米纤维极材料的制备工艺，提高其性能稳定性，以满足MFCs的实际应用需求。
1. 微生物燃料电池的概述；微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells,MFCs)是一种利用微生物(如细菌、真菌等)作为催化剂，通过氧化还原反应将有机物转化为电能的新型能源设备。
自20世纪90年代以来，微生物燃料电池因其具有低成本、无污染、可再生等优点，逐渐受到学术界和工业界的关注。
近年来随着生物技术的发展，微生物燃料电池的研究取得了显著的进展，不仅在理论上得到了深入探讨，而且在实际应用中也取得了重要突破。
微生物燃料电池的核心部件是电极材料，其性能直接影响到电池的性能和稳定性。
因此研究和开发高性能、高稳定性的电极材料对于提高微生物燃料电池的能量效率和使用寿命具有重要意义。
微生物燃料电池构造研究进展
微生物燃料电池构造研究进展微生物燃料电池基本原理是通过微生物催化剂在阳极与阴极之间进行电子传递，从而产生电能。
微生物燃料电池通常由阳极、阴极、离子交换膜、电子传导体等构成。
在阳极，有机化合物经过微生物氧化产生电子和质子，电子通过外部电路传导到阴极，质子则通过离子交换膜移动到阴极。
在阴极，氧气或其他电子受体接受电子与质子结合产生水。
通过这种电子传递和质子转移的过程，微生物燃料电池将化学能转化为电能。
微生物燃料电池的构造要素是实现电子传递和质子转移的核心。
阳极是微生物燃料电池的能量来源，需要选择合适的微生物催化剂。
常见的微生物催化剂有细菌、藻类等。
为了增大阳极的表面积，常采用三维电极材料，如碳纳米管、纳米颗粒等。
阴极则需要高效的电子传导体，一般采用铂等贵金属。
离子交换膜起到隔离阳极和阴极的作用，常采用阴离子交换膜或阳离子交换膜。
微生物燃料电池的研究进展涉及多个方面。
首先是微生物种类的研究，探索适合于微生物燃料电池的微生物催化剂，以提高电池的效率和稳定性。
同时，也需要研究微生物对不同有机物质的降解能力，以扩展微生物燃料电池的应用范围。
其次是电极材料的改进研究，探索新型电极材料，提高阳极表面积和电子传导效率。
减少或替代贵金属等昂贵材料，也是一个重要的研究方向。
此外，离子交换膜的研究也在不断进步，以提高质子转移效率和减少能量损失。
另外，微生物燃料电池的应用也不断扩展。
除了用于能源生产，微生物燃料电池还可以应用于环境修复、废水处理等领域。
通过微生物的降解作用，可将有机废物转化为电能，既减少了有机废物的污染，又实现了废物资源化利用。
此外，微生物燃料电池还可以应用于生物传感器、生物医学等领域，为相关领域的发展提供了新的可能性。
综上所述，微生物燃料电池作为一种环保、可持续发展的新型能源技术，受到了广泛的研究关注。
通过对微生物燃料电池的构造要素和研究进展的综述，我们可以看到这一领域的发展潜力和前景。
未来，还需要进一步深入研究微生物燃料电池的基本原理、构造要素以及应用前景，以推动微生物燃料电池技术的发展和应用综合来看，微生物燃料电池是一项具有巨大潜力的环保能源技术。
微生物燃料电池的发展现状与未来趋势分析
微生物燃料电池的发展现状与未来趋势分析一、引言微生物燃料电池作为一种新兴的绿色能源技术，吸引了广泛的研究兴趣。
它利用微生物的代谢活动将有机废物转化为电能，具有环境友好、可持续发展等多种优势。
本文将对微生物燃料电池的发展现状以及未来的发展趋势进行分析和展望。
二、微生物燃料电池的发展现状1. 技术原理和工作机制微生物燃料电池是一种将有机废物转化为电能的技术，其中微生物在阳极上进行氧化还原反应，释放出电子，而在阴极上，电子与氧气结合生成水。
这一技术原理能够为废物处理提供新的解决方案，并实现同时产生能源的效果。
2. 应用领域和商业化进展微生物燃料电池在废物处理、能源生产和环境修复等领域具有广泛的应用前景。
目前，已有一些微生物燃料电池产品投入市场，并取得了一定的商业化进展。
以废水处理为例，微生物燃料电池可以将有机物降解为无机物，从而实现废水的净化和能源的回收，为企业节约了处理成本。
三、微生物燃料电池的挑战与未来趋势1. 技术挑战微生物燃料电池目前仍面临着一些技术挑战，如电化学效率低、微生物耐受性差、实际应用环境不确定性等。
这些问题限制了微生物燃料电池的实际应用和规模化推广。
因此，需要通过针对性的研究和技术创新来解决这些挑战。
2. 发展趋势虽然微生物燃料电池面临着一些挑战，但其具有长期发展的潜力。
未来，微生物燃料电池有望在以下几个方面实现进一步的发展。
首先，技术创新将推动微生物燃料电池的发展。
通过改进阳极、阴极材料，提高电化学效率以及微生物对废物的降解效率等方面的研究，将有助于提升微生物燃料电池的性能。
其次，微生物燃料电池与其他能源技术的结合将加速其推广。
如将微生物燃料电池与太阳能、风能等进行组合应用，可以实现能源的多样化和综合利用，进一步提高能源利用效率。
再次，政策支持与市场需求将成为微生物燃料电池发展的重要驱动力。
随着环境保护和可持续能源的需求增加，政府对微生物燃料电池的支持力度将进一步增加，为其规模化应用和商业化发展提供有利条件。
微生物燃料电池构造研究进展
微生物燃料电池构造研究进展微生物燃料电池构造研究进展微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell，MFC）是一种利用微生物代谢活性将有机物（如废水、污泥等）转化为电能的技术。
该技术的发展为废弃物的处理和能源获取提供了一种新颖的途径。
近年来，微生物燃料电池在研究和应用中取得了一系列的进展。
首先，关于微生物燃料电池构造的研究重点主要包括电极材料、微生物群落和电子中介物的选取等方面。
电极是微生物燃料电池的重要组成部分，其材料的选择直接影响到能量转化效率和稳定性。
常用的电极材料包括碳纳米管、氧化物和导电聚合物等，这些材料具有良好的导电性和生物相容性。
同时，为了提高电极的催化活性，研究人员还引入了纳米颗粒、催化剂等辅助材料，进一步提高电极的性能。
其次，微生物群落在微生物燃料电池中起到了重要的作用。
选择合适的微生物能够提高电子转移效率和电能输出。
其中，传统的微生物群落主要包括脱氢菌和电化学活性菌等。
脱氢菌通过酶的作用将有机物氧化为电子和质子，而电化学活性菌则利用电子和质子来还原氧化剂，完成电路中的电子传递。
最近，一些研究者正在探索采用基因工程方法改造微生物群落，以进一步提高微生物燃料电池的性能。
如利用基因工程技术，可以使微生物产生更多的电子中转蛋白，从而增加电极和电子转移酶之间的接触面积，提高转移效率。
第三，电子中介物的选择对微生物燃料电池的效率也有重要影响。
传统的电子中介物主要是存在于电极材料上的红外物质。
这些红外物质能够帮助电子从微生物细胞中释放出来，并在电极表面进行直接传递。
但是，这些电子中介物的使用可能存在环境污染的问题。
因此，研究人员开始探索更加环保和可再生的电子中介物。
如最近的研究表明，微生物本身也具有一定的电子传导能力，因此可以利用微生物自身来完成电子传递，减少对传统电子中介物的依赖。
此外，还有一些研究致力于提高微生物燃料电池的稳定性和可持续性。
长期运行过程中，微生物燃料电池常常会受到微生物代谢活性的下降和电极材料的腐蚀等问题。
生物燃料电池的研究及应用
生物燃料电池的研究及应用生物燃料电池是一种利用生物催化反应将有机物或化合物（如葡萄糖、乳酸、乙醇等）在阳极部位氧化产生电流，在阴极部位还原氧气或氧化剂，通过这种方式产生电能的设备。
与传统燃料电池不同的是，生物燃料电池可以使用天然可再生的生物质作为燃料，因而具有环保、可持续等优点，被认为是一种很有潜力的新能源技术。
一、生物燃料电池的研究进展生物燃料电池核心是微生物电化学反应，包括供电菌、电解质和电极三个方面。
其中，供电菌是指在阳极部位附着的微生物（如葡萄球菌、酵母菌等），它通过氧化还原反应将有机物转化为电子和质子，电解质则是指阳极和阴极之间的材料，它可以使电子和质子在两个电极之间传递，从而形成电流，电极则是指两个将电子和质子分开的极。
目前，国内外学者对生物燃料电池的研究方向主要包括以下几个方面：1. 供电菌的筛选和优化。
研究发现，不同的微生物对于不同的底物具有不同的附着特性和电化学反应能力，如酵母菌对葡萄糖和乙醇的电化学反应能力较强，而光合菌对有机酸的电化学反应能力较强。
因此，科学家们通过筛选和优化微生物种类和培养条件，提高了生物燃料电池的发电效率。
2. 电解质的开发和改良。
电解质可以影响生物燃料电池的效率和稳定性。
传统的电解质（如氢氧化钠、磷酸盐缓冲液等）存在着环境污染和成本高等问题。
因此，科学家们研究开发了许多新型电解质，如聚合物电解质、离子液体电解质等，这些新型电解质具有环保、高效、稳定等优点。
3. 电极的制备和改进。
电极是生物燃料电池的重要组成部分，其性能直接影响到生物燃料电池的发电效率和稳定性。
目前，科学家们研究制备了许多新型电极材料，如碳纳米管、金属氧化物、高分子薄膜等，这些新型电极具有催化作用、导电性好等优点，能够提高生物燃料电池的发电效率和稳定性。
二、生物燃料电池的应用前景生物燃料电池具有很多优点，如环保，可持续，低成本等，被认为是一种很有潜力的新能源技术。
目前，生物燃料电池已经应用于以下几个方面：1. 生物燃料电池供电。
微生物燃料电池的研究和应用
微生物燃料电池的研究和应用微生物燃料电池是近年来备受关注的一项颇具潜力的清洁能源技术。
它利用微生物的代谢活动将有机废弃物转化为电能，不仅具有环保、可再生的特点，还可以从废物中回收能源。
本文将从研究和应用两个方面来探讨微生物燃料电池的发展。
一、微生物燃料电池的研究1.1 微生物燃料电池的基本原理微生物燃料电池以微生物为媒介，将废弃物中的有机物质通过微生物的代谢活动转化为电子。
它利用了微生物的生物电化学反应，通过氧化废弃物中的有机物质，将其转化为电子和质子。
微生物使用特殊的酶来催化这些反应，将有机物质转化为二氧化碳和电子，电子则在电极上流动，产生电流。
这样就实现了能量的转化和回收。
1.2 微生物燃料电池的研究进展微生物燃料电池的研究已经取得了一些重要的进展。
科研人员不断改进电极材料和微生物种类，以提高微生物燃料电池的性能和效率。
一些新型电极材料，如天然石墨烯和金属有机骨架材料，具有更好的电导性和催化性能，可以促进微生物燃料电池的反应速率。
此外，研究人员还发现了一些新型的电转移体系，可以增强微生物和电极之间的电子传输效果。
二、微生物燃料电池的应用2.1 微生物燃料电池在环境污染治理中的应用微生物燃料电池可以将有机废弃物转化为电能，为环境污染治理提供了一种创新的方法。
传统的废弃物处理方法可能会产生二氧化碳和其他有害物质，而微生物燃料电池可以将有机物质完全转化为电能和无害的气体。
这样不仅减少了废弃物的排放，还产生了电能用于其他用途，减少对传统能源的需求。
2.2 微生物燃料电池在能源回收利用中的应用微生物燃料电池可以将废弃物中的有机物质转化为电能，实现能源的回收利用。
在农村地区或偏远地区，由于缺乏传统能源供应，微生物燃料电池可以成为一种非常有前景的能源解决方案。
通过收集并处理有机废弃物，可以提供可再生的电力供应。
此外，微生物燃料电池还可以在生活垃圾处理过程中提供有价值的资源回收，如有机肥料的产生。
2.3 微生物燃料电池在生物传感器中的应用微生物燃料电池还可以应用于生物传感器领域。
微生物燃料电池技术的研究进展
微生物燃料电池技术的研究进展近年来，随着环境污染日益加重，新能源技术正逐渐成为一种热门话题，微生物燃料电池技术就是其中之一。
微生物燃料电池技术是将生物体内的微生物进行利用，将其通过化学反应转化为电能供应器械使用，从而达到绿色环保的效果。
本文将从微生物燃料电池技术的原理、分类、应用以及未来发展方向四个方面来展开讨论。
一、微生物燃料电池技术的原理微生物燃料电池技术利用了微生物代谢的特性。
微生物在代谢过程中会产生电子，一般情况下，电子会释放到自由基、分子中去而形成较为稳定物质。
而微生物燃料电池技术便是通过掌握微生物代谢过程，将电子提取出来，并将其动员起来进行反应，从而产生电力。
具体而言，微生物燃料电池技术是利用微生物菌种代谢的产物如电子、氢离子、酸碱度等，与电极发生反应。
通过微生物与电极之间的媒介物质，在电极表面上形成微生物薄膜，将微生物的产物输入到电极中，从而形成电流，达到发电的效果。
二、微生物燃料电池技术的分类微生物燃料电池技术按照其所涉及的电极，可分为两类：阳极和阴极微生物燃料电池。
阳极微生物燃料电池，是指利用微生物对有机物进行氧化反应，并通过自由电子将反应生成的电子输送至阳极表面。
此类微生物燃料电池的主体为桶状结构，包括有机物质源、阳极、媒介和微生物等组件。
这种类型的微生物燃料电池技术多用于废水处理工程中。
阴极微生物燃料电池，是指利用微生物还原没有质子的化合物，将产生的电子由阴极输送到外部电路，以使电池发出电流。
与阳极微生物燃料电池不同，阴极微生物燃料电池是一种氧还原反应（ORR）技术。
酸碱性阴离子交换膜（AEM）被用作阴极颜料分解电解池的膜，以便于质子渗透到阳极以维持电荷平衡，而电子则流经外部电路。
这种类型的微生物燃料电池技术多用于废气处理工程中。
三、微生物燃料电池技术的应用微生物燃料电池技术在实际工业应用中具有广泛的应用前景。
1. 废水处理：微生物燃料电池技术具有优秀的废水处理效果。
利用微生物燃料电池技术处理废水可以在一定程度上降低传统废水处理的运行成本，改善处理效果。
微生物燃料电池研究进展
微生物燃料电池研究进展一、本文概述微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell, MFC）是一种将微生物的生物化学过程与电化学过程相结合的新型能源技术。
近年来，随着全球对可再生能源和环保技术的日益关注，MFC因其在废水处理同时产生电能的优势，受到了广泛关注和研究。
本文旨在综述当前微生物燃料电池的研究进展，包括其基本原理、性能提升、应用领域以及未来挑战等方面，以期为MFC的进一步研究和应用提供参考和借鉴。
MFC的基本原理是利用微生物作为催化剂，将有机物质在阳极进行氧化反应，产生电子和质子。
电子通过外电路传递到阴极，与阴极的氧化剂（如氧气）发生还原反应，产生电能。
同时，质子通过电解质传递到阴极，与电子和氧化剂反应生成水。
MFC的性能受到多种因素的影响，包括微生物种类、电极材料、电解质性质、操作条件等。
目前，MFC的研究主要集中在性能提升和应用拓展两个方面。
性能提升方面，研究者们通过优化电极材料、改进电解质配方、提高微生物活性等手段，提高了MFC的产电性能。
应用拓展方面，MFC已被尝试应用于废水处理、生物传感器、海洋能源开发等领域，展示了其广阔的应用前景。
然而，MFC技术仍面临一些挑战和问题，如产电效率低、稳定性差、成本高等。
因此，未来的研究需要在提高MFC性能的注重其实际应用中的可操作性和经济性。
本文将对MFC的研究进展进行详细的梳理和评价，以期为MFC的进一步发展和应用提供有益的参考。
二、MFC的分类与特点微生物燃料电池（MFC）是一种将微生物的生物化学反应与电化学过程相结合，将化学能直接转化为电能的装置。
根据其结构、运行方式以及电解质的不同，MFC可以分为多种类型，各具特色。
单室MFC：单室MFC是最简单的MFC结构，阳极和阴极位于同一室中，通过质子交换膜分隔。
这种结构使得MFC更为紧凑，但也可能因为质子传递的限制而影响性能。
双室MFC：双室MFC由两个独立的室组成，分别包含阳极和阴极，通过质子交换膜或盐桥连接。
生物能源电池的研究进展
生物能源电池的研究进展随着人类社会的不断发展，我们对能源的需要越来越大，而化石能源日益枯竭，环境问题也越来越严重。
因此，人类不断探索各种替代能源，其中生物能源电池备受关注。
本文将介绍生物能源电池的研究进展以及其应用前景。
一、生物能源电池是什么？生物能源电池是利用微生物、酶、生物膜等生物材料将化学能转换为电能的一种新型电池。
可以将生物能（如有机废弃物、污水、木材、麦浆、蔗渣、藻类等）转换为电能，同时还能减少有机废弃物对环境的影响。
二、研究进展1、微生物燃料电池微生物燃料电池是最早研究的生物能源电池。
其主要原理是利用微生物将有机物氧化成CO2释放电子，电子通过电解质传递到阳极，并通过外部电路供电。
目前研究重点在于提高电池输出电流和功率密度。
例如，研究人员发现改良微生物可以提高电池的稳定性和输出功率。
2、酶燃料电池酶燃料电池的原理是利用酶将有机物氧化成H+和电子，电子通过电解质传递到阳极，形成电流并通过外部电路供电。
研究人员发现在pH和温度上的变化会影响电池输出，目前研究重点在于提高酶的效率和稳定性。
3、生物膜燃料电池生物膜燃料电池是以微生物膜为电极，将无机物或有机物作为底物放入电池，通过微生物膜呼吸过程释放出电子从而转化为电能的电池。
研究人员通过改良微生物膜、调节电解质的pH值和温度，提高了电池输出电流和电势。
同时，生物膜燃料电池还具有去除底物中有害物质的作用，也被用于废水处理。
三、应用前景生物能源电池具有广阔的应用前景。
可以作为能源供给，解决农村电力供应和能源回收等问题，也可以作为环境污染控制的手段，如利用生物能源电池处理废水、废气。
此外，生物能源电池还可以应用于微型装置、无线传感器等领域。
相信随着技术不断进步，生物能源电池将会得到更广泛的应用。
总之，生物能源电池的研究给我们带来新的希望和挑战。
虽然目前仍有诸多问题需要解决，但相信随着科技的不断进步和生物能源电池技术的不断完善，将会在未来的能源领域发挥重要作用。
微生物燃料电池技术研究与发展
微生物燃料电池技术研究与发展一、引言微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell，简称MFC）是一种能够通过微生物的代谢产生电能的设备，已经成为新能源领域的研究热点之一。
本文将介绍微生物燃料电池技术的研究与发展情况。
二、微生物燃料电池的原理微生物燃料电池的基本原理是利用微生物（通常是细菌）在低氧条件下将有机物氧化为电子和质子，从而产生电流。
MFC通常由两个电极（阳极和阴极）和一个电解质介质组成。
微生物在阳极附近氧化有机物，释放出电子和质子。
电子经过外部电路流至阴极，与来自外部的氧气或其他氧化剂结合，形成水。
质子则通过电解质介质流动到阴极，与那里的氧气结合形成水。
三、微生物燃料电池的类型微生物燃料电池可以根据其结构和操作方式分为多种类型。
常见的类型包括双室型MFC、单室型MFC、厌氧型MFC、好氧型MFC等。
双室型MFC是最早被研究的一种MFC类型，由两个相互隔离的室构成。
微生物在阳极室或阴极室中生长，通过离子交换膜或盐桥来实现电荷传递。
单室型MFC将阳极和阴极放置在同一个室内，通过电子中介体来传递电子和质子。
厌氧型MFC在无氧环境中操作，适用于处理废弃物水和废气等。
好氧型MFC则在有氧条件下操作，通过微生物在阳极上氧化有机物来产生电流。
四、微生物燃料电池的应用微生物燃料电池技术在多个领域具有广阔的应用前景。
1. 环境领域：微生物燃料电池可以用于处理废水和污水，将有机物转化为电能。
同时，MFC还可以减少温室气体排放，实现废水资源化利用。
2. 能源领域：微生物燃料电池可以作为一种新型的清洁能源来源。
通过利用可再生有机物，如废弃物、农业废弃物和生物质，来产生电能，实现能源的可持续发展。
3. 生活领域：微生物燃料电池可以应用于可穿戴设备、生物传感器和远程监测等方面，提供便携式、自供电的解决方案。
五、微生物燃料电池技术的挑战与展望尽管微生物燃料电池技术在许多领域具有广泛的应用前景，但仍然存在挑战。
生物燃料电池研究进展
生物燃料电池研究进展生物燃料电池是一种新型的电化学装置，它能够将有机废弃物或生物质转化为电能，并且在这个过程中，产生无害的二氧化碳和水。
生物燃料电池是一种绿色能源设备，随着新能源技术的发展，越来越多的研究者开始探索利用生物燃料电池来产生电力。
本文将对生物燃料电池的研究进展进行介绍。
一、生物燃料电池的工作原理生物燃料电池的工作原理是将有机物质产生的电子转移到电化学电池的阳极，然后通过电路和电解质移动到阴极，最终与氧气结合产生电能。
生物燃料电池通常包括生物阳极和氧气阴极，阳极通过一些微生物的代谢产生电子，氧气在阴极上和电子结合产生电能。
生物燃料电池的反应式可以表示为：阳极反应：C6H12O6 + 6H2O → 6CO2 + 12H+ + 12e^-阴极反应：6O2 + 12H+ + 12e^- → 6H2O综合反应：C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O这个过程中，微生物需要在阳极上直接或间接的参与，生物燃料电池与传统的化学电池有效区别在于能量来源。
生物燃料电池将有机物质直接转化为电能，而化学电池则是利用化学反应来产生电能。
二、生物燃料电池的种类生物燃料电池主要有两种类型：微型生物燃料电池和生物燃料电池堆。
微型生物燃料电池是将微生物种植在电极上，并直接在电极表面处理废物，其造价低廉并且可以在不同环境中使用。
生物燃料电池堆是由多个生物燃料电池组成的设备，在大型应用中，它可以提供重要的电力和废物处理功能。
同时，还有微型燃料电池和非微型燃料电池之分。
微型生物燃料电池的优点是可以直接利用待处理的废水或废气燃料作为反应物质，并具有体积小、自然通气性强、生产成本低等特点；非微型生物燃料电池通过确立恰当的运行参数，通常可以在比微型生物燃料电池更广泛的工作环境中工作，因此更适合大规模的应用。
三、生物燃料电池在废弃物处理中的应用生物燃料电池在废弃物处理中的应用是其最受关注的领域之一。
废物可以是农作物残留物、林业和动物产品残留物、工业废料、生活废物等，这些都可以是生物燃料电池的反应物。
微生物燃料电池构造研究进展
微生物燃料电池构造研究进展微生物燃料电池构造研究进展引言在当前全球能源需求日益增长，以及碳排放和环境污染不断加剧的形势下，寻找一种高效、清洁的能源替代方案成为了当务之急。
微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell，简称MFC）作为一种新型的能量转化设备，利用微生物固有的代谢特性将有机物（如废水、有机废料等）转化为能量，旨在为解决能源问题和环境保护提供了一种创新的思路。
本文将从微生物燃料电池的构造及研究进展出发，探讨其应用前景和发展方向。
一、微生物燃料电池的构造微生物燃料电池是一种将微生物的代谢活动转化为电能的生物电化学装置。
其主要构造包括阳极、阴极和质子转移膜三个基本部分。
1. 阳极阳极是MFC的重要组成部分，作为微生物的附着载体和电子传递介质，应具备良好的导电性和较大的比表面积。
常用的阳极材料包括碳纳米管、金属氧化物、导电聚合物等。
此外，为了增加阳极表面的微生物负荷量和提高微生物电子传递效率，可以采用改性阳极材料或人工合成材料。
2. 阴极阴极是MFC中与氧气反应的电极，从而完成电荷平衡。
常用的阴极材料有氧还原酶、催化剂等。
同时，为了提高阴极的还原效果，可以采用针对性的表面改性技术。
3. 质子转移膜质子转移膜是将阳极与阴极分隔开的重要组成部分，用于阻止氧气进入阳极区。
传统的质子转移膜材料主要包括聚四氟乙烯（PTFE）和Nafion等。
近年来，研究者们也涌现出许多新型质子转移膜材料，如多孔瓷介质膜、生物膜等。
二、微生物燃料电池的研究进展近年来，微生物燃料电池的研究取得了长足的进展。
以下从不同角度对其研究进展进行综述。
1. 电子传递机制电子传递机制是微生物燃料电池研究中的核心问题之一。
传统观点认为，微生物通过直接电子传递（Direct Electron Transfer，简称DET）或间接电子传递（Mediated Electron Transfer，简称MET）的方式将代谢产物释放的电子传递到阳极上。
微生物燃料电池的新型技术研究
微生物燃料电池的新型技术研究一、引言随着全球能源需求的不断增加和环境污染的日益严重，现代能源技术正面临着前所未有的挑战。
传统能源技术虽然能够满足人们的需求，但以煤、石油等化石燃料为代价，也带来了不可逆转的环境问题。
微生物燃料电池作为一种新型的能源技术应运而生，在能源上为人们提供了新的选择。
本文将就微生物燃料电池的新型技术研究进行探讨。
二、微生物燃料电池的定义微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell, MFC）是一种将化学能转化为电能的新型生物电化学系统，是利用微生物通过氧化有机物释放出的电子流来产生电能。
三、微生物燃料电池的发展历程微生物燃料电池自2003年开始得到了广泛的研究和关注。
尽管在过去十多年里，其性能得到了显著的改进，但其应用仅局限于实验室中的小规模设备。
针对微生物燃料电池的研究主要包括：（1）物种筛选：有很多种微生物可以用于微生物燃料电池，但每种微生物产生的电能都不同。
因此，必须对这些物种进行筛选。
（2）电极材料：电极材料的选择对微生物燃料电池的性能影响很大。
大多数的微生物燃料电池使用碳材料电极，比如碳纤维、活性炭、石墨等。
（3）电解质：电解质对微生物燃料电池的性能也有很大的影响。
许多研究表明，金属离子和小分子溶解物可以增加微生物燃料电池的性能。
（4）电极结构：电极结构是影响微生物燃料电池性能的关键因素之一。
目前，传统的电极结构通常是平面电极或管状电极。
（5）电池设计：电池设计是微生物燃料电池性能的另一个关键因素。
电池设计需要考虑电极面积、电极距离、电极位置等。
四、微生物燃料电池的性能优势微生物燃料电池是一种新型的、清洁的、可再生的能源技术。
与化石燃料相比，微生物燃料电池有很多优势，包括：（1）环保：微生物燃料电池不会产生排放物，不会污染环境。
（2）可再生：微生物燃料电池是一种可再生的能源技术，它可利用有机物质来生产能量。
（3）高效：微生物燃料电池的效率可以高达80%，大大增加了能源的利用效率。
微生物燃料电池
微生物燃料电池的研究现状和进展摘要：微生物燃料电池(microbial full cells，MFCs）是利用微生物作为反应主体，将燃料(有机物质)的化学能直接转化为电能的一种装置。
本文从微生物燃料电池的定义、产电机理以及应用的细菌和产电方式等方面对微生物燃料电池全面阐述，并对当前的研究的热点做了总结及展望。
关键词：微生物燃料电池产电微生物微生物燃料电池(microbial full cells，MFCs）是利用微生物作为反应主体，将燃料(有机物质)的化学能直接转化为电能的一种装置。
利用MFC不仅可以直接将水中或者污泥中的有机物降解,而且同时可以将有机物在微生物代谢过程中产生的电子转化成电流,从而获得电能。
因此，微生物燃料电池是一种清洁的能源，具有极大的应用前景，目前，微生物燃料电池的研究刚起步，有待于更进一步深入研究。
1、微生物燃料电池的原理图1显示的是典型的双室微生物燃料电池的示意图，阴极和阳极室被质子交换膜分开，微生物在阳极室生长，阳极室没有氧气，缺乏电子受体，微生物通过向阳极室的电极传送电子，并向溶液中释放质子，电子通过外电路达到阴极室的电极上，质子通过质子交换膜到达阴极，阴极室里充满溶解氧，电子、质子和氧气反应形成水。
在这一过程中，形成了完整的电流回路，产生的电子通过外电路，连接负载，产生能量[1]。
图1以上是介绍了典型的双室微生物燃料电池的基本原理，在微生物燃料电池的发展过程，分为单室微生物燃料电池和双室微生物燃料电池，都是基于这样基本原理。
2、微生物燃料电池中的产电微生物种类在微生物燃料电池中，微生物是重要的一部分，已报道的产电微生物有沼泽红假单胞菌（Rhodopseudomonas palustris）、人苍白杆菌（Ochrobactrum anthropi）、铁还原红育菌（Rhodofoferax ferrireducens）、嗜水气单胞菌（Aeromonas hydrophilia）、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、希万氏菌（Shewanella putrefactions）、S. Oneidensis、硫还原地杆菌（Geobacter sulfurreducens）、金属还原地杆菌（G.metallireducens）、Geopsychrobacter electrodiphilus、丙酸硫叶菌（Desulfoblbus propionicus）、丁酸梭菌（Clostridium butyricum）、拜氏梭菌（Clostridium beijerinckii）和Geothrix fermentan等[2]。
生物燃料电池研究进展
生物燃料电池研究进展随着人类社会不断发展，环境问题已经成为人们关注的焦点之一。
从能源的角度来看，石油等传统燃料的使用不仅对环境有着巨大的影响，而且这些能源并不是无穷无尽的资源，因此寻找新型、清洁的能源是当今科学家和思想家们共同的目标。
在这其中，生物燃料电池是近年来备受瞩目的一个研究方向。
一、生物燃料电池的产生背景生物燃料电池最早可以追溯到20世纪80年代，当时美国加州大学伯克利分校的研究人员发现，蜡翅状细菌放电能力极强，即使在没有外部光或氧气的情况下，也可以产生电流。
在随后的时间里，科学家们逐渐发现了其他具有放电能力的微生物，如发酵菌、硫化菌、变形菌等。
这为后来生物燃料电池的研究奠定了基础。
二、生物燃料电池的原理生物燃料电池是利用微生物或其酶类催化剂将生物质能源转化为电能的装置。
它的基本构成包括电极、生物质燃料和微生物电化学系统。
首先是电极，生物燃料电池通常由阳极、阴极和质子交换膜组成。
阳极是通过电子传递将生物质燃料氧化为电子和质子的电极。
阴极则是将氧气还原为水和电子的电极。
质子交换膜负责将阳极和阴极之间的质子传输。
其次是生物质燃料。
可以使用的生物质燃料非常广泛，如淀粉、纤维素、乙醇、甲烷等。
最后是微生物电化学系统，将质子通过生物体系中存在的酶类进行加成，使电极上的电位产生差异并产生电压，形成电力。
这些微生物电化学系统非常灵活，可以通过微生物或人工基因工程技术进行改良。
目前，最常用的微生物包括厌氧细菌、弧菌等。
三、生物燃料电池的优点相比传统的化石燃料，生物燃料电池有着以下几个优点：1. 清洁环保生物燃料电池的废物主要是水和氧气，排放量极小。
同时，生物质燃料通常是可再生能源，有着极高的可持续性。
2. 能量稳定生物燃料电池输出电压相对比较稳定。
不像传统燃料电池那样，需要定期更换外部羧基氧化剂或还原剂。
3. 维护简单将微生物固定在电极上几乎没有机械移动部件，因此生物燃料电池在运行时依赖的是微生物的活体反应，其硬件故障率非常低，维护成本较低。
微生物燃料电池的研究应用进展
微生物燃料电池的研究应用进展微生物燃料电池的研究应用进展绪论近年来，随着能源需求不断增加和对可持续发展的呼声日益高涨，寻求替代能源的研究得到了广泛关注。
微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell，MFC）作为一种新兴的生物能源技术，引起了科学家们的极大兴趣。
它将微生物与电化学过程相结合，能够从有机废弃物中产生电能。
微生物燃料电池的研究应用进展迅速，涉及领域广泛，包括环境保护、能源产生和资源回收等。
本文将系统地介绍微生物燃料电池的原理、结构与类型、研究进展及应用前景。
一、微生物燃料电池的原理微生物燃料电池通过微生物的代谢过程将有机物转化为电子，进而产生电能。
其基本原理是利用微生物在筑巢细菌（Exoelectrogenic bacteria）的作用下，将有机废弃物氧化为CO2和电子，从而产生电流。
微生物通过电子传递链（Electron transfer chain）将电子从底物中转移到固定的电极界面上。
微生物的代谢过程中涉及多种电子传递机制。
一个常见的方式是通过呼吸过程，将底物氧化为CO2，并同步产生电子和质子。
这些电子可以通过外部电路传导至阳极电极，从而产生电流。
此外，还有一种电化学协同作用的机制，即微生物通过菌体表面的细胞外酶将环境中的底物进行降解，在此过程中产生电子。
二、微生物燃料电池的结构和类型微生物燃料电池通常由两个电极和微生物解决方案组成。
电极通常分为阳极（anode）和阴极（cathode）两部分。
阳极是微生物代谢产生的电子传输到外部电路的地方，而阴极是将电子和质子还原为水的地方。
根据微生物燃料电池的结构和工作方式不同，可以分为多种类型。
常见的有单室微生物燃料电池、双室微生物燃料电池、微生物燃料电池燃料电池等。
单室微生物燃料电池是最简单的结构，阴极和阳极共用一个室内。
双室微生物燃料电池通过阴阳两室的划分，可以控制阴极上的氧气供应，提高电极的效率。
微生物燃料电池燃料电池将微生物和能源媒介分开，能够有效控制阳极和阴极间的电子和质子传输。
微生物燃料电池——人工湿地耦合系统研究进展
微生物燃料电池——人工湿地耦合系统研究进展微生物燃料电池——人工湿地耦合系统研究进展随着全球能源危机的加剧和对可再生能源的需求增加，寻找新型、高效的能源转换和利用方式变得愈发迫切。
微生物燃料电池（Microbial Fuel Cells，简称MFC）作为一种潜在的清洁能源技术，近年来吸引了广泛的关注。
在MFC的基础上，人工湿地（Constructed Wetland，简称CW）作为MFC的适配技术之一，也被广泛应用于废水处理和生态修复中。
本文将重点介绍MFC与CW的耦合系统在能量转化和环境修复方面的研究进展。
一、微生物燃料电池微生物燃料电池是一种利用微生物的代谢活动将有机物质转化为电能的装置。
其基本结构包括阴阳极、电解质溶液和微生物产生的电子传递链。
通过微生物的代谢活性，在无需添加外部能源的情况下，可以将有机废弃物（如废水、沉淀物等）转化为电能。
MFC不仅是一种高效的能源转换方式，同时还具有清洁、可持续和低成本的特点。
二、人工湿地人工湿地是一种依靠湿生植物及其附生的微生物来处理废水和修复生态环境的技术。
它模拟自然湿地的功能，通过植物的吸收和微生物的降解，有效去除废水中的污染物质。
人工湿地具有低成本、低能耗、多功能等特点，在废水处理和生态修复方面有广阔的应用前景。
三、MFC与CW的耦合系统研究进展MFC与CW的耦合系统利用MFC提供的电子传递链和湿地植物的吸收转化机制相结合，实现了高效的废水处理和能量回收。
该耦合系统在降解有机物、去除氮磷等污染物的同时，还能够产生电能。
1. 能量转化MFC与CW的耦合系统通过微生物的电子传递链，将废水中的有机物质转化为电能。
研究发现，MFC与CW的耦合系统在能量转化效率方面明显优于单独使用MFC或CW的情况。
这是因为湿地植物的根系提供了更多的微生物附着面，增加了微生物与底物的接触面积，从而提高了MFC的产能。
2. 废水处理MFC与CW的耦合系统在废水处理方面具有显著效果。
微生物燃料电池的研究进展与应用
微生物燃料电池的研究进展与应用微生物燃料电池是一种新型的生物能源转换技术，通过微生物群落将废弃物转化为电能。
它的出现，能够将有机废弃物和其他生物材料转换成清洁、低成本的能源。
近年来，微生物燃料电池在实验室中已被证明是一种非常可行的科技，可以应用于很多领域。
微生物燃料电池的基本构造与原理微生物燃料电池包含两个基本元素：阳极和阴极。
它们之间的内部结构通常由一个温室效应墙组成，这种墙可以保持空气中的氧气与湿度的稳定。
阳极和阴极中间由导电性材料隔离，使微生物能够从阳极侧转移到阴极侧。
在阳极侧，有机化合物（例如糖）被微生物氧化成二氧化碳和电子，并通过微生物的代谢作用产生一个电流。
这个电流随后通过导电器输出，用于驱动外部电路和设备。
同时，在阴极侧，产生了氧化剂，其中电子被氧化等离子体接受，以继续支持电流的流动。
微生物燃料电池的研究进展自从微生物燃料电池被首次提出以来，研究团队一直在积极探索这项技术。
目前，已经有大量的研究工作，包括燃料选择、生产率、微生物群落和系统设计等方面。
其中，微生物选择和燃料选择是特别重要的，因为它们直接影响了电池的性能。
一些研究采用多种有机化合物作为燃料。
例如，一些研究者使用葡萄糖作为基础燃料，其他人则使用食品残渣、污泥、动物粪便等。
而最新的研究则尝试使用深海油和海藻之类的未开发燃料。
这些配方通常取决于微生物类型、产生的废物类型和结构。
在选择燃料类型时，研究者需要考虑优化电池的产能和效率，同时关注废物对环境的潜在影响。
在微生物方面，研究者还在探索多种微生物群落的应用。
例如，人体内的益生菌和细菌群通过电子转移在口腔和肠道内形成微生物燃料电池。
也有研究者尝试使用更加多样化的微生物群落，如硫酸盐还原菌、铁还原菌、生物氧化菌等。
此外，也有人研究了添加矿物盐和催化剂对减少臭氧和稳定微生物群落的作用。
微生物燃料电池的应用前景微生物燃料电池不仅仅是一个在实验室研究的技术，也被广泛应用于工业和农业以及其他领域。
微生物燃料电池在废水处理中的研究进展
微生物燃料电池在废水处理中的研究进展微生物燃料电池（Microbial Fuel Cells，缩写为MFCs）是一种新型的环境友好型能源转换技术，其利用微生物的代谢活性将有机废水中的化学能转化为电能。
这一技术在废水处理领域具有广阔的应用前景。
本文将对微生物燃料电池在废水处理中的研究进展进行探讨。
首先，微生物燃料电池的基本原理是利用微生物的代谢过程将有机废水中的有机物质氧化成二氧化碳和电子，而这些电子将通过电极传递，从而产生电流。
这种原理既能有效地处理废水中的有机物，又能同时生产可再生的电能，具有可持续发展的特点。
近年来，研究者们对微生物燃料电池的性能进行了不断地改进和优化。
首先是选择合适的微生物。
目前，常用的微生物包括放线菌、蓝藻、硫酸盐还原菌等。
这些微生物能够在低氧或者无氧环境下生存，并对有机废水进行有效的氧化反应。
此外，还可以通过改变电极材料的表面特性来吸附和固定微生物，从而提高微生物燃料电池的性能。
其次，微生物燃料电池的电极结构也是影响性能的关键因素之一。
传统的微生物燃料电池采用的是两个电极配置，即阳极和阴极。
阳极是微生物的生长基质，而阴极则是接受电子的地方。
两个电极之间通过离子选择性的隔膜相隔，防止阳离子和阴离子之间的直接传输。
然而，这种结构限制了微生物燃料电池的进一步发展。
近年来，研究者们提出了新型的电极结构，如三维纳米颗粒结构、多孔材料等，提高了微生物燃料电池的效率和稳定性。
此外，微生物燃料电池中的微生物群落结构对其性能也有重要影响。
微生物群落在微生物燃料电池中发挥着关键的作用，它们参与有机物质的降解和电子传递过程。
研究表明，通过调节电解质浓度、氧气输送、温度等因素，可以控制微生物群落的结构和组成，从而优化微生物燃料电池的性能。
最后，微生物燃料电池在实际应用中也取得了一定的进展。
目前，已经有一些微生物燃料电池成功应用于废水处理中。
例如，某些工业废水经过微生物燃料电池处理后，不仅能够达到符合环保要求的排放标准，还能够同时产生电能，实现废物的资源化利用。
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2019年第12期广东化工第46卷总第398期·83·浅谈微生物燃料电池研究进展李玉冰1，叶群芳1，王世栋2(1．广州市湃森环境咨询服务有限公司，广东广州510000；2．广州海洋地质调查局，广东广州510760)Progress in Research of Electrigens in Microbial Fuel CellLi Yubing 1,Ye Qunfang 1,Wang Shidong 2(1.Guangzhou Passion Environmental Advisory Service Co.,Ltd.,Guangzhou 510000；2.Guangdong Marine Geological Survey,Guangzhou 510760,China)Abstract:Microbial fuel cell (MFC)is hybrid of microbial technology and electrochemistry,which can effectively convert substrate or renewable biomass to electricity.Electricigens play an important role in MFC.In this article,research progresses of microbial fuel cells in recent years were summarized ，different electricigens were provided,the application prospect of microbial fuel cells was forecasted.Keywords:microbial fuel cell ；electricigens ；non-mediator微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell ，MFC)是一种利用产电微生物将化学能转化成电能的电池装置[1]。
在1911年，Potter 等将金属铂电极置于富含酵母和大肠杆菌悬浮液中发现有微弱的电流产生，首次利用微生物产电。
但在此后很长的一段时期内，相关研究陷入停滞。
20世纪70年代，MFC 技术概念才被明确。
进入21世纪之后，一种可直接将电子传递给固体电极的微生物被发现，使得MFC 成为研究的新热点[2]。
本文在调研国内外文献的基础上，介绍了MFC 工作原理和主要的产电微生物类型，旨在为MFC 构建和应用提供参考。
1MFC 工作原理MFC 是一种较为特殊的燃料电池。
以典型的双室微生物燃料电池为例，MFC 由阴极区和阳极区组成，阳极槽保持厌氧，阴极槽保持有氧，质子交换膜等作为分隔材料隔开两个区域，H +离子可以自由通过质子交换膜，氧气则截留在阴极槽。
阳极的产电微生物通过代谢将底物氧化，产生电子、质子和二氧化碳。
底物在氧化过程中释放的质子与电子基本以NADH 2与FADH 2形式存在，电子可分别以细胞直接接触、纳米导线传递和中介体转移3种方式传递给最终受体，并与质子在阴极和氧气发生反应生成最终的反应产物——水[3-5]。
以葡萄糖作为底物，MFC 的生化反应如下：阳极：C 6H 12O 6+6H 2O −−→−微生物6CO 2+24e -+24H +阴极：6O 2+24e -+24H +−−→−微生物12H 2O按电子传递方式划分，MFC 可分为介体微生物燃料电池和无介体微生物燃料电池。
介体微生物燃料电池是在阳极室中加入外源电子中介体，如中性红、二磺酸盐(AQDS)、甲基紫、可溶性醌等。
由于外源中介体物质价格较高且容易流失，部分介体还具有毒性，限制了介体微生物燃料电池的发展和应用[6]。
目前，MFC 研究主要集中在无介体微生物燃料电池上。
MFC 启动后前期产生的电流很低，随着生物量的积累，电流会逐渐升高。
MFC 本质上通过获取微生物代谢过程产生的电子产生电流。
MFC 的输出功率基本取决于电子在和电极间的传递效率、电解液电阻和电化学反应动力学因素。
由于MFC 不属于热机系统，能避开卡诺循环的热力学限制，MFC 理论上将化学能转变为电能的效率可接近100%[7]。
2产电微生物MFC 与其他传统燃料电池最根本区别在于阳极反应以铂催化而是由微生物催化，产电微生物是核心要素[8]。
在MFC 系统中，底物经产电微生物氧化、产生的电子经外电路传输最终产生电流[9]。
产电微生物来源较为广泛，主要包括河底底泥、厌氧颗粒污泥等。
近年来发现，单一菌种电流输出较低，而天然厌氧环境下混合菌种经过驯化后可以使输出电流成倍增加。
利用天然厌氧环境中的混合菌进行接种已成为最常见的接种形式。
经国内外文献调研，产电微生物的种类较为分散，包括细菌、古菌和酵母菌[10]，但主要来自于细菌域，且多为兼性厌氧菌，主要分布在变形菌、酸杆菌和厚壁菌三大细菌分支[8]。
已报道的产电细菌主要包括变形菌门的α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)的Gluconobacter oxydans 、Rhizomicrobium electricum 及Paracpccus pantotrophus 等，β-变形菌纲(Betaproteobacteria)的Rhodoferax ferrireducens ，γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)的Shewanella oneidensis 、Proteus vulgaris 、Citrobacter sp SX-1等，δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)的硫还原地杆菌(Geobacter sulferreducen )、Desulfovibrio desulfuricans 等等；厚壁菌门的拜氏梭菌(Clostridium beijerinckii )和丁酸梭菌(Clostridium butyricum )等；酸杆菌门的Geothrix fermentan 等等[10-16]。
仅少量产电菌能以无机物如硫、氢为能源，其余多以有机物为碳源[16]。
其中，Ringeisen 等发现S.oneidensis DSP10能在好氧条件下利用乳酸产电，这是最早发现的能在有氧条件下产电的菌种[11]，Biffinger 等还发现S.oneidensis DSP10能以果糖、抗坏血酸等有机物作为电子供体产电，且以果糖为底物时功率密度可达350W/m 2，产电最高[12]。
这种产电微生物的发现拓宽MFC 底物的利用范围。
此外，其他类型的产电微生物逐渐被发现，如Geopsychrobacter electrodiphilus 、Desulfoblbus propionicus 等[17-18]。
相关研究表明存在一些途径可强化MFC 的产电效果。
如我国邓丽芳等[13]分离出一种肺炎克雷伯氏菌可进行胞外电子传递方式，提出了克雷伯氏菌在MFC 中的2,6-二叔丁基苯醌穿梭机制，为降低电池内阻、提高MFC 功率密度提供了一条有潜力的途径；Luo [14]发现对一种兼性厌氧产电菌Tolumonas osonensisa 菌体细胞进行了通透性处理，可显著提高其产电功率。
3MFC 的应用有机废水处理是MFC 最具应用潜力的方向。
常见的废(污)水的处理技术主要有好氧生物处理技术和厌氧生物处理技术。
好氧生物处理技术需要消耗大量的能量，厌氧处理工艺虽然可以产生甲烷，但由于甲烷较难回收利用，无法实现能源的回收。
MFC 兼具污水处理厂厌氧池和曝气池的特点，还可产生电能[4]，可以作为一种废水生物处理技术。
MFC 可利用废水中的有机质产电，且可利用的有机物范围较广，可处理各种浓度的有机废水，甚至难降解的有机废水。
生物修复方向是MFC 另一个极具发展潜力的方向。
通常情况下，生物修复过程需加入电子供体或电子受体支持微生物的呼吸促进有毒污染物的生物降解[19]。
MFC 可利用微生物将电极作为电子供体或电子受体去除环境中的污染物达到修复的目的，同时还可避免二次污染[20]。
此外，MFC 在其他领域也具有较好的应用前景。
如MFC 可帮助解决人体植入装置的能源供应问题，MFC 可利用体液或血液[收稿日期]2019-05-23[作者简介]李玉冰(1992-)，女，江西萍乡人，硕士研究生，环境科学与工程专业，研究方向主要为矿区环境风险。
广东化工2019年第12期·84·第46卷总第398期中葡萄糖和乳酸等作为底物，提供电力[21]；MFC还可应用于偏远地区无线数据传输和太空站废物循环利用等[22]。
4展望微生物燃料电池在环境领域具有较好的应用前景。
微生物燃料电池反应条件温和，安全性强，清洁高效，基本可实现零排放。
目前微生物燃料电池领域的研究已取得了初步成果。
如何提高MFC的产电效率和输出能量密度，并放大使其真正工业化，还需要进一步的研究。
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