微生物燃料电池是近几年绿色能源领域研究的热点,具有燃料来源广泛,能量转化效率高,操作环境温和,成本低廉无污染等优点,但是其较低的输出功率密度使其离大规模生产应用还有较大距离。提高阳极微生物与电极间电子传递的效率是目前微生物燃料电池发展面临的一大挑战。目前微生物与电极之间电子传递的机理研究主要集中在直接电子传递机制,而对于细菌自分泌介体所介导电子传递途径的了解甚少。申请人拟在对大肠杆菌胞外电子传递过程的初步研究(ChemComm,2008,1290; ChemComm,2009,6183)基础上,进一步明确阳极微生物自介导的胞外电子传递过程。本项目以绿脓杆菌和大肠杆菌为研究对象,利用纳米探针,结合电化学、色谱、质谱、红外光谱等分析技术,研究内生介体的种类与分子结构,介体在细菌与电极界面的浓度分布,电池环境对介体产生以及细菌代谢的影响等,并建立细菌自介导胞外电子传递模型。
英文主题词microbial fuel cell;powder microelectrode;Pseudomonas aeruginosa;Shewanella putrefaciens;Escherichia coli