摘要
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 微生物燃料电池的发展与应用
1.3 微生物燃料电池的困境与挑战
1.3.1 输出功率低下
1.3.2 工程电极材料欠缺
1.4 光催化微生物燃料电池
1.4.1 半导体光催化原理
1.4.2 阴极型光催化微生物燃料电池
1.4.3 阳极型光催化微生物燃料电池
1.4.4 其他类型光催化微生物燃料电池
1.5 本文的研究内容、目的和意义
1.5.1 研究的目的和意义
1.5.2 主要研究内容
1.5.3 技术路线
第2章 光辅助阳极提升MFC产电性能评估及机理分析
2.1 前言
2.2 材料与方法
2.2.1 光辅助阳极构建
2.2.2 光辅助阳极表征
2.2.3 光辅助MFC反应器构造
2.2.4 细菌生长条件
2.2.5 生物膜电化学分析
2.2.6 生物膜形态分析
2.2.7 生物膜群落分析
2.3 结果与讨论
2.3.1 光辅助阳极性质表征
2.3.2 MFCs输出电流性能研究
2.3.3 外源因素排除
2.3.4 生物膜阻抗谱分析
2.3.5 生物膜形态差异
2.3.6 生物膜群落结构
2.4 本章小结
第3章 光辅助阳极MFC性能优化及普适性探究
3.1 前言
3.2 材料与方法
3.2.1 CdS和TiO2光辅助阳极构建
3.2.2 叠加修饰阳极构建
3.2.3 不锈钢基底光辅助阳极构建
3.2.4 光辅助阳极表征
3.2.5 光辅助MFC反应器构造
3.2.6 产电性能评估
3.3 结果与讨论
3.3.1 光催化层对输出电流的影响
3.3.2 叠加修饰阳极对输出电流的影响
3.3.3 不锈钢基底光辅助阳极对输出电流的影响
3.4 本章小结
第4章 高输出三维工程材料基底光辅助阳极构建
4.1 前言
4.2 材料与方法
4.2.1 不锈钢毡表层修饰
4.2.2 不锈钢表层修饰性能表征
4.2.3 三维不锈钢毡光辅助阳极构建
4.2.4 三维不锈钢毡光辅助阳极性能表征
4.2.5 光辅助MFC反应器构造
4.2.6 产电性能评估
4.3 结果与讨论
4.3.1 各类不锈钢毡表层修饰性能评估及筛选
4.3.2 三维不锈钢毡光辅助阳极性能
4.3.3 三维不锈钢毡光辅助阳极生物膜性状
4.3.4 三维不锈钢毡光辅助阳极输出电流比较
4.4 本章小结
第5章 光辅助阳极在微生物脱盐燃料电池中的应用
5.1 前言
5.2 材料与方法
5.2.1 光辅助MDC反应构造
5.2.2 光辅助MDC细菌生长条件
5.2.3 指标测定
5.3 结果与讨论
5.3.1 MDC输出电流与脱盐效率
5.3.2 MDC阳极生物膜分析
5.3.3 MDC生物膜形态差异
5.3.4 MDC脱盐库伦效率分析
5.4 本章小结
第6章 结论与建议
6.1 主要结论
6.2 主要创新点
6.3 存在的问题及建议
参考文献
攻读硕士学位期间的研究成果
致谢
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