一：微生物燃料电池概述生物燃料电池1911年，英国植物学家Potcer用酵母和大肠杆菌进行试验，首次发现利用微生物可以产生电流，拉开了微生物燃料电池研究的序幕。40多年后，美国基于研究开发一种用于空间飞行器中、以宇航员生活废物为原料的生物燃料电池，间接微生物电池占主导地位。先利用微生物发酵产生氢气或其它能作为燃料的物质，然后再将这些物质通入燃料电池发电。80年代后，对于生物燃料电池的研究又活跃起来，采用氧化还原介体的微生物燃料电池的研究全面开展。氧化还原介体的广泛应用，使生物燃料电池的输出功率密度有了很大提高，显示了它作为小功率密度电源的可能性。但由于介体(中性红、亚甲基蓝、劳氏紫等)昂贵并且一部分具有毒性，阻碍了微生物燃料电池的进一步发展。90年代初，我国也开始了该领域的研究。3.微生物燃料电池的分类依据微生物的营养类型分类：异养微生物燃料电池是指厌氧菌代谢有机物产生电能；光能异养微生物燃料电池是指光能异养菌(如藻青菌)利用光能和碳源作底物，以电极作为电子受体输出电能；沉积物微生物燃料电池是微生物利用沉积物相与液相间的电势差产生电能。依据电子的转移方式分类依据微生物种类分类纯菌型：腐败希瓦菌、地杆菌、酸梭菌等混菌型：抗冲击能力强，更高的底物降解率，更低的底物专一性和更高的能量输出效率依据微生物燃料电池的外型分类双室微生物燃料电池构造简单，易于改变运行条件(如极板间距，膜材料，阴阳极板材料等)。单室微生物燃料电池直接以空气中的氧气作为氧化剂，阴极不需要曝气，阴阳极板之间可以不加质子交换膜，结构简单成本低，但库仑效率一般都很低，只有30％。二：微生物燃料电池工作原理有机物作为燃料在厌氧的阳极室中被微生物氧化，产生的电子被微生物捕获并传递给电池阳极，电子通过外电路到达阴极，从而形成回路产生电流，而质子通过质子交换膜到达阴极，与电子受体（氧气）反应生成水。其阳极和阴极反应式如下所示：阳极反应：(CH2O)n＋nH2OnCO2＋4ne-＋4nH+阴极反应：4e-＋O2＋4H+2H2O生物燃料电池生物燃料电池生物燃料电池MFC的主要组成部分生物燃料电池生物燃料电池生物燃料电池阳极材料2.加入其他催化剂Qiao等报道了用碳纳米管/聚苯胺(CNT/PANI)作为MFC阳极。Kargi等用铜和铜-金导线来代替石墨电极作为MFC的阳极,结果发现,随着阳极表面积的增大,产生的电流和功率也随之增大。Rosenbaum等研究了用碳化钨作为微生物燃料电池的阳极,获得了不错的效果,其电化学活性和化学稳定性作为微生物燃料电池的阳极是适合的。阴极是制约MFC产电的主要原因之一。最理想的阴极电子受体应当是氧气，但是氧气的还原速度较慢，直接影响了MFC的产电性能。根据阴极催化剂的种类：三：微生物燃料电池的问题与展望生物燃料电池生物燃料电池生物燃料电池MFC的最新研究方向环境污染治理1、使用MFC技术进行生物修复研究表明，MFC系统可以再厌氧条件下用于提高被石油污染的地下水的生物修复速率。2、用于难降解有机物的去除当构建一个以葡萄糖和偶氮燃料为基质的生物阴极型MFC时，污染物的去处速率显著加快，脱色率得到提高。3、制成BOD生物传感器，对受污染水体进行预警，甚至能够为边远海域的导航系统提供电源（SMFC）。结语与展望Thanksforyourattention!生物燃料电池