（环境科学专业论文）微生物燃料电池处理难生物降解污染物及协同产电——苯酚的阳极生物降解和Crlt6gt的阴极还原.pdf

微生物燃料电池处理难生物降解污染物及协同产电 萄糖为单一燃料的m f c 运行周期最长，可达4 0 0h ，最大输出电压为5 5 1m v ， 功率密度为1 2 lm w m 2 ( 阳极) ；以葡萄糖和苯酚为混合燃料的m f c 运行周期约 2 0 0h ，最大输出电压为2 0 8m v ，功率密度为1 6m w m 2 ( 阳极) ；而以苯酚为单一 燃料的m f c 运行周期仅约为1 0 0h ，最大输出电压为1 2 1m v ，功率密度为6 m w m 2 ( 1 j e i 极) 。试验证实了m f c 利用苯酚作为燃料的可行性，为酚类难降解有 机物的高效低耗处理提供了新的研究思路。 采用填料型m f c ，以铁氰化钾溶液作为电子受体，研究苯酚为单一燃料和苯 酚+ 葡萄糖为混合燃料条件下m f c 的产电特性以及其基质利用效果。在1 0 0 0q 外电阻条件下，1 0 0 0m g l 苯酚为单一燃料运行时，m f c 在苯酚去除率达到约9 0 时输出电压达到最大值，最大输出电压为5 4 0m v ，产电曲线存在单一极大值；1 0 0 0 m g l 苯酚+ 5 0 0m g l 葡萄糖为混合燃料运行时，最大输出电压可达6 5 7m v ，产 电曲线存在2 个峰值，第1 峰值和第2 峰值出现时对应的苯酚的去除率分别约为 2 0 和9 0 。混合燃料运行条件下，前后2 个产电峰值出现时m f c 的最大体积佃i 积1 功率密度分别为2 8 3w m 3 ( 3 4 2 0m w m 2 ) 和1 2 6w m 3 ( 1 5 2 2m w m 2 ) ，内 阻分别为1 9 4q 和2 4 6q 。在2 种燃料情形下，m f c 对苯酚和c o d 的去除率均 可在6 0h 之内分别达到9 5 和9 0 以上。 以苯酚为燃料的填料型m f c ，阴极室填充的石墨颗粒的量与m f c 的电能输 出呈负相关。相同基质的情况下，m f c 的外电阻越大，则m f c 的库仑效率越高， 苯酚的去除率也越高。以均值计算，1 0 0 0q 外电阻情况下的苯酚去除率比2 5 0q 的情形高出8 1 0 。当苯酚的初始浓度低于5 0 0m g l 时，m f c 的库仑效率与苯 酚的浓度呈正相关。作为共基质的葡萄糖添加量为2 5 0m g l 时m f c 获得了最快 的苯酚去除( 1 2h 以内，苯酚浓度从1 0 0 0 降f i n n8 8 5m g l ) ，更高浓度的葡萄糖 对苯酚的去除起到抑制作用。 以重铬酸钾溶液作为电子受体，以碳布和碳刷作为电极材料构建了m f c ，研 究葡萄糖为阳极基质的条件下m f c 的产电特性以及对c r 6 + 和c o d 的去除效果。 在1 0 0 0 q 外电阻条件下，含2 0 0m g lc r 6 + 的溶液为电子受体时，以碳刷阳极+ 碳 刷阴极m f c 的产电性能最佳，获得的最大输出电压为7 3 2m v ，对应的最大体积 功率密度( 阳极) 为1 7 9w m 3 ；与此同时，m f c 在7 2h 内可将废水中的c r 6 + 由 2 0 0m g l 降低到3m g l ，阳极室的c o d 去除率也达到9 0 以上。m f c 的周期运 中山大学博十学位论文 行时间随着阴极液p h 值的降低而明显缩短，阴极液p h = 7 0 、p h = 5 0 和p h = 2 5 时m f c 的周期长短分别为1 4 4h 、6 6h 和1 9h ，周期产电量分别为6 3 5c 、6 5 4c 和4 7 6c ，p h = 5 0 时m f c 可获得最大的周期产电量。m f c 的最大输出电压和最 大功率密度随着阴极液中c ，的浓度的减小而降低，二者呈正相关关系。试验结 果表明，m f c 能够利用六价铬作为电子受体，在实现高效降解的同时稳定地向外 输出电能，这为含铬废水的高效低耗处理提供了新的研究思路。 关键词：微生物燃料电池( m i c r o b i a lf u e lc e l l ，m f c ) ；废水处理；产电；难生物 降解污染物；苯酚；六价铬 中山大学博士学位论文 a bs t r a c t m i c r o b i a lf u e lc e l l ( m f c ) h a sg a i n e dag r e a ta t t e n t i o na t t r i b u t a b l et oi t sa b i l i t yi n t r e a t i n gw a s t e w a t e r sa n dg e n e r a t i n ge l e c t r i c i t yd i r e c t l yf r o mt h ew a s t e w a t e rt r e a t m e n t at w o - c h a m b e r e dm f cw a sc o n s t r u c t e d ，u s i n gg l u c o s eo ra c e t a t ea st h es u b s t r a t e ( f u e l ) t h em a x i m a lv o l t a g eo u t p u t so b t a i n e dw e r e5 6 4a n d5 2 0m v ( b a s e do na l l e x t e r n a lr e s i s t a n c eo f10 0 0q ) f o rg l u c o s ea n da c e t a t e ，r e s p e c t i v e l y f o rg l u c o s ea n d a c e t a t e ，t h ec o u l o m b i ce f f i c i e n c i e sw e r e6 7 6a n d10 7 ，r e s p e c t i v e l y t h r e es t r u c t u r e so fm f cw e r ec o n s t r u c t e d ，i n c l u d i n ga na q u e o u sc a t h o d em f c a n da na i r - c a t h o d em f c p o w e ro u t p u t si nt h e s em f c sw e r ec o m p a r e d b a s e do n t h ee f f e c t i v ea n o d ea r e a ，t h ea q u e o u sc a t h o d em f cw i t hap e mh a dt h eh i g h e s tp o w e r d e n s i t yo f38 2 4m w m 2 m a x i m u mp o w e rd e n s i t yo b t a i n e df r o mt h ea q u e o u sc a t h o d e m f cw i t h o u tap e mw a s113 8m w m 2 ，w h i c hw a sh i g h e rt h a np r e v i o u s l yr e p o r t e d r e s u l t sf o rt h i st y p eo fm f c s b a s e do nt h es o l u t i o nv o l u m eo ft h ea n o d ec h a m b e r , a i r - c a t h o d em f c sh a dt h e h i g h e s tp o w e rd e n s i t y o f15 0m w m t h e i n n e r r e s i s t a n c eo ft h ea q u e o u sc a t h o d em f cw i t hap e m ，a i r - c a t h o d em f ca n dt h e a q u e o u sc a t h o d em f cw i t h o u tap e m w e r e18 8 ，4 9 0a n d3 4 8q ，r e s p e c t i v e l y t h e c o u l o m b i ce f f i c i e n c yo b t a i n e db yt h ea i r - c a t h o d em f cw a sa p p r o x i m a t e l y4 0 ， w h i c hw a sh i g h e rt h a nt h a to b t a i n e di nt h eo t h e rm f c s ( 碳泡沫 石墨片【6 l 】。利用像网状玻璃碳 这样的具有不同大小孔隙的结构紧密的材料或是塞满石墨颗粒的容器作为电极可 显著增加有效表面积。这两种材质的电极都具有很大的孔隙率，这有利于防止堵 塞。目前，关于这两种材质作为电极时表面上的微生物膜生长或是流体中颗粒的 分布还没有得到系统的研究。另外，并不是所有的表面积都可以被电化学活性微 生物有效利用。使用一些专性的抑制剂添加在电极材料中，抑制非电化学活性微 生物的附着，这对增加电极的有效面积来说也不失为一个办法。 实验室之外的实际应用还要求电极材质的韧性和实惠。现有的一些材料自身 的局限性已明显地限制了其进一步的推广，比如碳纸的硬脆和石墨棒的昂贵。今 后的设计需考虑在承受能力大的材质上覆盖传导性材质。阴极材料可考虑将碳纤 维与一些耐腐蚀性的材质联合起来，比如镍和钛。 1 3 4 微生物燃料电池的特点 与现有的生物处理技术和其它生物电池相比，微生物燃料电池具有操作上和 功能上的优势。首先它将底物直接转化为电能，避免了中间过程( 如生物气的燃 烧) 的能量损失，保证了高的能量转化效率。其次，不同于传统的燃料电池和现 有的所有生物处理，m f c 的阳极采用微生物作为反应的催化剂，因此m f c 在常温， 甚至是低温，以及中性环境条件下都能够有效运作。第三，m f c 不需要进行废气 处理，也不会产生造成二次污染的中间产物，因为它的产物的主要组分是水和二 氧化碳。第四，m f c 不需要能量输入，因为仅需通风就可以补充阴极反应所需的 氧气。第五，m f c 可使用的燃料具有多样性，在缺乏电力基础设施的局部地区， 这一特点使得m f c 具有广泛应用的潜力。可见，m f c s 的深入研究和今后的商业 推广不仅有助于环境问题的解决，还有利于缓解能源问题【2 4 1 。 1 3 5 微生物燃料电池在污水处理中的应用前景 微生物燃料电池作为一种新型的技术，近期内最有可能实现的应用就是与污 水处理相结合【6 4 1 。当今世界，超过2 0 亿的人的生活环境问题得不到保障，主要 中山大学博士学位论文 的原因就是没有足够的资金来保证环境修复系统的建立和有效维护。以美国为例， 在过去的2 0 年里，政府投入了超过2 力亿的资金用于水处理系统的建设、维护以 及运行。美国的用电中约有4 要用于水和废水处理机构的运行。m f c 技术能够 在处理废水的同时产生电能，这为污水处理系统的高耗能窘境提供了新的解决途 径。污水中蕴含着巨大待挖掘的潜能，这些能量以化学能的形式存在，其数量约 为处理过程中所耗费的电能的9 3 倍。因此，只要m f c 技术手段达到一定的程度， 从污水中回收的能量不仅可以实现污水处理系统的自维持状态，甚至可以产出额 外的电能。如以m f c 反应器代替污水处理系统中的耗能生物反应器( 如活性污 泥系统) ，那将是个净产能的生物处理体系。 但是，目前关于m f c 技术与污水处理系统的结合我们所知道的还很少，需 要解决的问题包括如何实现m f c 构建材料的经济化和如何扩大m f c 反应器的规 模，以及如何实现m f c 阳极微生物对废水中有机污染物的充分利用即提高能量 转化率。 1 4 研究内容、目的及意义 1 4 1 本课题的研究内容 1 4 1 1 微生物燃料电池的启动和运行 以葡萄糖和乙酸这两种典型的简单有机物作为基质( 燃料) 构建双极室微生 物燃料电池，在m f c 反应器的启动、运行和维护方面积累经验，为研究的下一 步深入奠定基础，同时也为m f c 应用于城市污水处理和产能提供依据。 实验通过以厌氧培养的活性污泥作为接种体，利用不同的有机物作为基质燃 料构建微生物燃料电池，研究内容主要包括两方面： ( 1 ) 观察不同基质微生物燃料电池的启动情况及运行过程中输出电压的变化 情况。以一个稳定运行周期为对象，研究电压的周期变化和基质中有机物的降解 情况，对电池的产能效果及其对有机物的降解能力进行分析。 ( 2 ) 选取乙酸为基质，通过改变阳极的有效面积、去除质子交换膜和减少悬 浮污泥的量，考察微生物燃料电池的产能效果，尝试说明阳极附着微生物和质子 流通效率对m f c 产能的影响。 微生物燃料电池处理难生物降解污染物及协同产电 1 4 1 2 不同结构微生物燃料电池的产电性能比较 以乙酸作为基质( 燃料) 构建了液体阴极无p e m 型、液体阴极有p e m 型 和空气阴极型m f c 反应器，比较不同结构的m f c 的输出电压、输出功率和产电 周期的稳定性，比较不同结构的m f c 的结构内阻和有机物降解效果，在此基础 之上，探讨了不同评价指标对m f c 性能优劣判定的影响，以期为促进深入筛选 和优化m f c 的结构，提高其产电性能提供新的思路和方法。 1 4 1 3 产电细菌的筛选 以一个稳定输出电能时间达1a 的m f c 反应器的阳极作为菌源，利用同时 包含电子供体( 葡萄糖) 和电子受体( 柠檬酸铁) 的固体培养基进行以下几个方 面的研究： ( 1 ) 菌种的涂布稀释和分离纯化； ( 2 ) 纯菌种的电化学活性测定和m f c 产电性能测试； ( 3 ) 电化学活性菌的d n a 测序，即种属鉴定，以及菌株的生长曲线测定； ( 4 ) 电化学活性菌在m f c 阳极室辅助产电前后的s e m 形态表征； ( 5 ) 电化学活性菌在产电过程中的电子传递机制的探讨。 本研究的目的在于，在m f c 的产电机理仍然处于未知领域的情况下，探索 产电细菌的分离方法并且尝试解释纯产电细菌的电子传送途径，以期为深入丌展 和提高m f c 的产电性能奠定基础。 1 4 1 4 以苯酚为单一燃料的微生物燃料电池的产电可行性 本研究在构建双极室型m f c 的基础上，以苯酚为代表性难降解有机物，探 讨其作为燃料进行降解同时产生电能的可行性，为m f c 处理难降解有机物及其 应用于废水处理提供研究基础。具体的研究内容包括以下几个方面： ( 1 ) 比较以5 0 0m g l 葡萄糖、4 0 0m g l 苯酚和4 0 0m g l 苯酚+ 5 0 0m g l 葡 萄糖为燃料的m f c 的启动状况； ( 2 ) 比较纯葡萄糖、纯苯酚和葡萄糖+ 苯酚混合燃料情形下m f c 的产电状况； ( 3 ) 监测纯葡萄糖、纯苯酚和葡萄糖+ 苯酚混合燃料情形下m f c 的阳极液中 c o d 和苯酚的去除效果。 中山大学博士学位论文 1 4 1 5 高浓度苯酚单一燃料和苯酚+ 葡萄糖混合燃料情形下微生物燃料电池的产 电和降解性能 本研究在构建填料型双极室m f c 的基础上，在提高m f c 产电性能的基础上， 进一步探讨以高浓度苯酚作为燃料的m f c 进行降解同时产生电能的特性，为 m f c 处理难降解有机物及其应用于废水处理提供研究基础。具体的研究内容包括 以下几个方面： ( 1 ) 比较以5 0 0m g l 葡萄糖、1 0 0 0m g l 苯酚和1 0 0 0m g l 苯酚+ 5 0 0m g l 葡萄糖为燃料的m f c 的启动状况； ( 2 ) 比较纯葡萄糖、纯苯酚和葡萄糖+ 苯酚混合燃料情形下m f c 的产电状况； ( 3 ) 监测纯葡萄糖、纯苯酚和葡萄糖+ 苯酚混合燃料情形下m f c 的阳极液中 c o d 和苯酚的去除效果。 1 4 1 6 各运行参数对以苯酚为燃料的填料型m f c 的影响 本研究在构建以苯酚为燃料的填料型m f c 的基础上，探讨一些会对m f c 的 产电和降解性能构成影响的运行参数的作用，为m f c 处理难降解有机物及其应 用于废水处理提供研究基础。具体的研究内容包括以下几个方面： ( 1 ) 阴、阳极室填充的石墨颗粒的比例对m f c 苯酚降解及其产能的影响； ( 2 ) 外电阻大小对m f c 苯酚降解及其产能的影响； ( 3 ) 苯酚初始浓度对m f c 苯酚降解及其产能的影响； ( 4 ) 苯酚+ 葡萄糖共基质情况下葡萄糖的添加量对m f c 苯酚降解及其产能的 影响。 1 4 1 7 以含铬废水为阴极电子受体的微生物燃料电池的产电和降解性能 本研究在构建采用重铬酸钾溶液作为阴极电子受体的m f c 的基础上，探讨 一些会对m f c 的产电和降解性能构成影响的运行参数的作用，为m f c 处理含铬 废水及其应用提供研究基础。具体的研究内容包括以下几个方面： ( 1 ) 利用不同的电极材料构建了三种m f c 反应器：碳布阳极+ 碳布阴极m f c 、 碳刷阳极+ 碳布阴极m f c 和碳刷阳极+ 碳刷阴极m f c ，比较阳极和阴极的有效面 积的变化对m f c 产电性能和c r 6 + 还原速率的影响； 微生物燃料电池处理难生物降解污染物及协同产电 率； ( 2 ) 探讨以重铬酸钾作为阴极电子受体时，m f c 阳极室的基质利用和库仑效 ( 3 ) 探讨阴极重铬酸钾溶液p h = 7 0 、p h = 5 0 和p h = 2 5 的情形下，m f c 产电 性能的变化；( 4 ) 探讨阴极溶液c r 6 + 的初始浓度对m f c 产电性能的影响。 1 4 2 课题的研究目的及意义 在能源与环境问题同样突出的当今社会，人们迫切需求一种新的技术能够实 现低能耗的绿色环境修复目的。m f c 技术虽然具有新能源和环境修复的双重意 义，但是由于种种限制，m f c 的产电功率仍然较低，其成为一种新的能源方式并 不是一朝一夕的事情，还需要相关技术问题的解决，如材料科学和微生物基因改 造等。因此，m f c 技术与环境修复的结合是本研究的出发点也是本研究的目的。 本研究先是从m f c 优化运行的角度出发，比较了m f c 启动基质的优劣，改 善了m f c 的结构性能，在m f c 反应器的启动、运行和维护方面积累经验，为研 究的下一步深入奠定基础，同时也为m f c 应用于城市污水处理的构造形式提供 依据。其次，从了解m f c 产电机理的角度出发，探索产电细菌的分离方法并且 尝试解释纯产电细菌的电子传送途径，以期为深入开展和提高m f c 的产电性能 奠定基础。然后，以苯酚为代表性物质，探讨m f c 利用苯酚为燃料的降解和产 电性能，由于难降解有机物在废水中普遍存在，我们的结果对于m f c 应用于废 水处理具有重大的意义，也为废水的绿色处理提供了新的思路。最后，我们采用 m f c 的阴极对人造含铬废水进行了处理，同时研究了m f c 的产电性能，此阶段 的结果为m f c 阴极的应用提供了依据，也拓宽了m f c 在污水处理方面的应用领 域。 1 5 参考文献 【l 】国际能源署，世界能源展望2 0 0 7 ：中国选粹， h t t p ：w w w i e a o r g w e o d o c s w e 0 2 0 0 7 w e 0 2 0 0 7c h i n e s e p d f 【2 】江泽民，对中国能源问题的思考【j 】上海交通大学学报，2 0 0 8 ( 3 ) ：1 5 3 8 【3 】刘志强，陈纪玲中国大气环境质量现状及趋势分析【j 】电力环境保护，2 0 0 7 ( 2 3 ) ： 1 4 6 1 4 8 【4 】中国水污染状况调查报告，h t t p ：w w w h u a x i a - n g c o m w e b ? a c t i o n - v i e w n e w s - i t e m i d - 3 15 【5 】中国环境网，h t t p ：w w w c h i n a e n 0 r g g r o u p _ t h r e a d v i e w i d - 8 7 1 中山大学博十学位论文 【6 】王志涛，王宝辉，冯进来，张铁锴氢能制备技术发展概况【j 】油气田地面工程，2 0 0 4 ( 7 ) ：3 3 【7 】百度百科h t t p ：b a i k e b a i d u c o r n v i e w 6 6 2 5 8 h t m 【8 】黄镇江等，燃料电池及其应用，电子工业出版社，2 0 0 5 8 【9 】孙小平我国城市污水处理的现状及发展对策 j 】工程论坛，2 0 0 6 ：8 9 【1 0 】林芳莉我国污水处理的现状和存在的问题【j 】科学创新导报，2 0 0 8 ：7 5 【1 1 】陈丽，康泽龙略论我国污水处理现状及发展对策 j 】榆林学院学报，2 0 0 8 ：7 1 - 7 2 【1 2 】秦延平浅谈我国城市污水处理的现状与发展 j 】科学创新导报，2 0 0 8 ：2 5 6 【1 3 】凌京蕾，赵压干我国城市污水处理现状与发展之浅见【j 】环境保护，1 9 9 7 ，1 0 【1 4 】刘少文，吾广义制氢技术现状及展望 j 】贵州化t ，2 0 0 3 ，2 8 ( 5 ) ：4 9 【1 5 】毛宗强第四讲生物制氢氢能j i ：程( 幺j 灯片讲义) ，2 0 0 4 【1 6 】千志涛，王宝辉，冯进米，张铁锴氢能制各技术发展概况 j 】油气田地面+ 门犁，2 0 0 4 ( 7 ) ：3 3 【1 7 】任南琪，林明，马汐平，王爱杰，李建政厌氧高效产氢细菌的筛选及其耐酸性研究【j 】太阳 能学报，2 0 0 3 ( 2 ) ：8 0 8 4 【1 8 】张蕊，李永峰，包红旭，李建政，王兴祖，李鹏，崔有贵甜菜废蜜生物制氢的微生物学基础 j 】 中国甜菜糖业2 0 0 4 ( 3 ) ：8 1 l 【1 9 】杨素萍，曲音波光合细菌生物制氢【j 】现代化- t ，2 0 0 3 ( 2 3 ) ：1 7 2 2 【2 0 】张高生，李红一，樊耀亭，刘宝敏脱油芝麻饼厌氧发酵生物制氢 j 】化学研究2 0 0 4 ( 3 ) ：1 4 【2 1 】汗群慧，马鸿j 占，王旭明，汲永臻厨余垃圾德资源化技术【j 】现代化1 ：，2 0 0 4 ( 7 ) ：5 6 5 9 【2 2 】l o g a nb e e x t r a c t i n gh y d r o g e na n de l e c t r i c i t yf r o mr e n e w a b l er g s o u r c e s e n v i r o n s c l t e c h n o l2 0 0 4 ( 3 8 ) ：16 0 a - 16 7 a 【2 3 】胡清伟u a s b 的快速启动与改进型u a s b 对高浓度有机废水处理技术的研究，湖南农 业大学硕士学位论文 【2 4 】r a b a e yk ，l i s s e n sg ，v e r s t r a e t ew m i c r o b i a lf u e lc e l l s ：p e r f o r m a n c e sa n dp e r s p e c t i v e s i n b i o f u e l sf o rf u e lc e l l s ：b i o m a s sf e r m e n t a t i o nt o w a r d su s a g ei nf u e lc e l l s ；l e n s ，pn ， w e s t e r m a n n ，p ，h a b e r b a u e r m ，m o r e n o ，a ，e d s ；i w ap u b l i s h i n g ：l o n d o n ，2 0 0 5 【2 5 】l o g a nb e m i c r o b i a lf u e lc e l l s j o h nw i l e y & s o n s ，l n c ，h o b o k e n ，n e wj e r s e y , 2 0 0 8 ， 【2 6 】k i mb h ，i k e d at ，p a r kh s ，k i mh j ，h y u nm s ，k a n ok ，t a k a g ik t a t s u m ih e l e c t r o c h e m i c a la c t i v i t yo fa nf e ( 1 l1 ) - r e d u c i n gb a c t e r i u m ，s h e w a n e l l ap u t r e f a c i e n si r - l ，i n t h ep r e s e n c eo fa l t e r n a t i v ee l e c t r o na c c e p t o r s b i o t e c h n 0 1 t e c h n i q u e s19 9 9 a ( 13 ) ：4 7 5 - 4 7 8 【2 7 】k i mb h ，k i mh j ，h y u nm s ，p a r kd h d i r e c te l e c t r o d er e a c t i o no ff e ( 1 i1 ) - r e d u c i n g b a c t e r i u m ，s h e w a n e i l ap u t r e f a c i e n s jm i c r o b i 0 1 b i o t e c h n 0 1 19 9 9 b ( 9 ) ：12 7 - 131 【2 8 】p a r kd h ，z e i k u sj qe l e c t r i c i t yg e n e r a t i o ni nm i c r o b i a lf u e lc e l l su s i n gn e u t r a lr e d 觞锄 e l e c t r o n o p h o r e a p p l e n v i r o n m i c r o b i 0 1 2 0 0 0 ( 6 6 ) ：1 2 9 2 - 1 2 9 7 【2 9 】p a r kd h ，k i mb h ，m o o r eb ，h i l lh a o ，s o n gm k ，r h e eh w e l e c t r o d er e a c t i o no f d e s u l f o v i b r i od e s u l f u r i c a n sm o d i f i e dw i t ho r g a n i cc o n d u c t i v ec o m p o u n d s b i o t e c h t e c h n 0 1 1 9 9 7 ( 1 1 ) ：1 4 5 - 1 4 8 【3 0 】t a n a k ak ，k a s h i w a g in ，o g a w a t e f f e c t so fl i g h to nt h ee l e c t r i c a l o u t p u t o f b i o e l e c t r o c h e m i c a lf u e l c e l l s c o n t a i n i n ga n a b a e n av a d a b i l i sm - 2 ：m e c h a n i s m so f t h e p o s t i l l u m i n a t i o nb u r s t c h e m 死砌b i o t e c h n o l19 8 8 ( 4 2 ) ：2 3 5 2 4 0 【31 】t a n a k ak ，t a m a m u c h ir ，o g a w at b i o e l e c t r o c h e m i c a l f u e lc e l l s o p e r a t e db yt h e c y a n o b a c t e r i u m 、a n a b a e n av a r i a b i l i s c h e m t e c h b i o w c h n o l1 9 8 5 ( 3 5 b ) ：1 9 1 1 9 7 【3 2 】k i mh j ，p a r kh s ，h y u nm s am e d i a t o r - l e s sm i c r o b i a lf u e lc e l l su s i n gam e t a lr e d u c i n g b a c t e r i u m ，s h e w a n e l l ap u t r e f a c i e n s e n z y m em i c r o b t e c h n 0 1 2 0 0 2 ( 3 0 ) ：14 5 - 15 2 【3 3 】b o n dd r ，h o l m e sd r ，t e n d e rl m e l e c t r o d e r e d u c i n gm i c r o o r g a n i s m st h a th a r v e s t 一2 9 微生物燃料电池处理难生物降解污染物及协同产电 e n e r g yf r o mm a r i n es e d i m e n t s s c i e n c e 2 0 0 2 ( 2 9 5 ) ：4 8 3 - 4 8 5 【3 4 】p a r kh s ，k i mb h ，k i mh s an o v e le l e c t r o c h e m i c a l l ya c t i v ea n df e ( 1 1 1 ) 一r e d u c i n g b a c t e r i u mp h y l o g e n e t i c a l l yr e l a t e dt oc l o s t r i d i u mb u t y r i c u mi s o l a t e df r o mam i c r o b i a lf u e l c e l l a n a e r o b o 2 0 01 ( 7 ) ：2 9 7 3 0 6 【3 5 】c h a u d h u f is k ，l o v l e yd r e l e c t r i c i t yg e n e r a t i o nb y d i r e c to x i d a t i o no fg l u c o s ei n m e d i a t o r l e s sm i c r o b i a lf u e lc e l l s n a t b i o t e c h n 0 1 2 0 0 3 ( 21 ) ：12 2 9 - 13 3 2 【3 6 】b o n dd r ，l o v l e yd r e l e c t r i c i t yp r o d u c t i o nb yg e o b a c t e rs u l f u r r e d u c e n sa t t a c h e dt o e l e c t r o d e s a p p le n v i r o nm i c r o b i a l 2 0 0 3 ( 6 9 ) ：1 5 4 8 1 5 5 5 【3 7 】l i uh ，l o g a nbe e l e c t r i c i t yg e n e r a t i o nu s i n ga l la i r - c a t h o d es i n g l ec h a m b e rm i c r o b i a lf u e l c e l l i nt h ep r e s e n c ea n da b s e n c e o fap r o t o ne x c h a n g em e m b r a n e e n v i r o ns c it e c h n o l 2 0 0 4 ( 3 8 ) ：4 0 4 0 4 0 4 6 【3 8 】l i uh ，r a m n a r a y a n a nr ，l o g a nb e p r o d u c t i o no fe l e c t r i c i t yd u r i n gw a s t e w a t e r t r e a t m e n t u s i n gas i n g l ec h a m b e rm i c r o b i a lf u e lc e l l e n v i r o n s c i t e c h n 0 1 2 0 0 4 ( 3 8 ) ：2 2 91 2 2 8 5 【3 9 】l i uh ，c h e n gs a ，l o g a nb e p r o d u c t i o no fe l e c t r i c i t yf r o ma c e t a t eo rb u t y r a t eu s i n ga s i n g l e c h a m b e rm i c r o b i a lf u e lc e l l e n v i r o n s c i t e c h n o l2 0 0 5 ( 3 9 ) ：6 5 8 - 6 6 2 【4 0 】k i mh j ，p a r kh s ，h y u nm s am e d i a t o r - l e s sm i c r o b i a lf u e lc e l l su s i n gam e t a lr e d u c i n g b a c t e r i u m ，s h e w a n e l l ap u t r e f a c i e n s e n z y m em i c r o b t e c h n 0 1 2 0 0 2 ( 3 0 ) ：14 5 15 2 【41 】r a b a e yk ，l i s s e n sg ，s i c i l i a n os d am i c r o b i a lf u e lc e l lc a p a b l eo fc o n v e r t i n gg l u c o s et o e l e c t r i c i t ya th i g hr a t ea n de f f i c i e n c y b i o t e c h n o l o g yl e t t e r s 2 0 0 3 ( 2 5 ) ：15 31 - 15 3 5 【4 2 】t e n d e rl m ，r e i m e r sc e ，s t e c h e rh a ，h o l m e sd e ，b o n dd r ，l o w yd a ，p i l o b e l l ok ， f e r t i gs j 。l o v l e yd r h a r n e s s i n gm i c r o b i a l l yg e n e r a t e dp o w e ro nt h es e a f l o o r n a t b i o t e c h n 0 1 2 0 0 2 ( 2 0 ) ：8 21 - 8 2 5 【4 3 】k i mb h 。，p a r kh s ，k i mk j ，k i mg t ，c h a n gi s ，l e ej ，p h u n gn 。t e n r i c h m e n to fm i c r o b i a lc o m m u n i t yg e n e r a t i n ge l e c t r i c i t yu s i n gaf u e l - c e l l t y p e e l e c t r o c h e m i c a lc e l l a p p l m i c r o b i 0 1 b i o t e c h n o l ( 2 0 0 4 ) ( 6 3 ) ，6 7 2 - 6 81 4 4 】l e ej ，p h u n gn t ，c h a n gi s ，k i mb h s u n gh c u s eo fa c e t a t ef o re n r i c h m e n t o f e l e c t r o c h e m i c a l l ya c t i v em i c r o o r g a n i s m sa n dt h e i r 16 sr d n aa n a l y s e s f e m sm i c r o b i 0 1 l e t t 2 0 0 3 ( 2 2 3 ) ：l8 5 - 1 9 1 【4 5 r a b a e yk ，b o o nn ，s i c i l i a n os d ，v e r h a e g em v e r s t r a e t ew b i o f u e lc e l l ss e l e c t f o r m i c r o b i a lc o n s o r t i at h a ts e l f - m e d i a t ee l e c t r o nt r a n s f e r a p p l e n v i r o n m i c r o b i 0 1 2 0 0 4 ( 7 0 ) ： 5 3 7 3 5 3 8 2 【4 6 】p h u n gn t ，l e ej ，k a n gk h ，c h a n g ，i s ，k i mb h a n a l y s i so f m i c r o b i a ld i v e r s i t yi no l i g o t r o p h i cm i c r o b i a lf u e lc e l l su s i n g16 sr d n as e q u e n c e s f e m s m i c r o b i o ll e t t 2 0 0 4 ( 2 3 3 ) ：7 7 - 8 2 【4 7 】r a b a e yk ，b o o nn ，h o f l em v e r s t r a e t ew m i c r o b i a lp h e n a z i n ep r o d u c t i o n e n h a n c e se l e c t r o nw a n s f o ri nb i o f u e lc e l l s e n v i r o n s c tt e c h n 0 1 2 0 0 5 a ( 3 9 ) ：3 4 01 - 3 4 0 8 4 8 】m i nb ，c h e n gs ，l o g a nb e e l e c t r i c i t yg e n e r a t i o nu s i n gm e m b r a n ea n ds a l tb r i d g em i c r o b i a l f u e lc e l l s w a t e rr e s 2 0 0 5 a ( 3 9 ) ：16 7 5 - 16 8 6 【4 9 】g i lg c ，c h a n gi s ，k i mb h o p e r m i o n a lp a r a m e t e r sa f f e c t i n gt h ep e r f o r m a n c eo fa m e d i a t o r l e s sm i c r o b i a lf u e lc e l l b i o s e n s o r sa n d b i o e l e c t r o n i c s 2 0 0 3 ( 18 ) ：3 2 7 - 3 3 4 5 0 】l i uh ，l o g a nb e e l e c t r i c i t yg e n e r a t i o nu s i n ga na i r - c a t h o d es i n g l ec h a m b e rm i c r o b i a lf u e l c e l li nt h ep r e s e n c ea n d a b s e n c e o fap r o t o ne x c h a n g em e m b r a n e e n v i r o n s c i t e c h n o l 2 0 0 4 ( 3 9 ) ：4 0 4 0 - 4 0 4 6 【5l 】r a b a e yk ，b o o nn ，h 6 f l em m i c r o b i a lp h e n a z i n ep r o d u c