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22 卷 1 期 生 　物 　工 　程 　学 　报 Vol. 22 　No. 1 2006 年 1 月 Chinese Journal of Biotechnology January 　2006 利用异化金属还原菌构建含糖微生物燃料电池 　 Construction of Sugar- based Microbial Fuel Cells by Dissimilatory Metal Reduction Bacteria 1 ,2 3 1 1 刘志丹 ,连 　静 ,杜竹玮 ,李浩然 1 ,2 3 1 1 LIU Zhi-Dan , LIAN Jing , DU Zhu-Wei and LI Hao- Ran 1 中国科学院过程工程研究所生化工程国家重点实验室 ,北京 　100080 2 中国科学院研究生院 ,北京 　100039 3 北京科技大学土木与环境工程学院 ,北京 　100083 1 National Key Laboratory of Biochemical Engineering , Institute of Process Engineering , Chinese Academy of Sciences ,Beijing 100080 , China 2 Graduate School of Chinese Academy of Sciences , Beijing 100039 , China 3 Civil and Environmental Engineering School , University of Science and Technology Beijing ,Beijing 100083 , China 摘 　要 　环境中的一些微生物通过还原金属氧化物进行无氧呼吸 ,而石墨电极与金属氧化物相似 ,也可以作为这类微生物呼 吸作用的最终电子受体 ,利用这类微生物构建微生物燃料电池 , 以糖类物质为燃料,对电池产电情况、产电原理进行研究。实 验结果表明 , 以 Rhodoferax ferrireducens 为产电微生物 ,在外接电阻 510Ω条件下 , 以葡萄糖为燃料,常温下产生的电流密度达 158mAm2 ( 2 ) 平台电压为 046V , 电极有效接触表面积为57cm ,且循环性能良好。更换燃料为其它糖 ,发现微生物可以利用多 种糖进行产电 ;通过 SEM 观察发现大量微生物吸附在石墨电极上 ,用 Bradford 法对运行 20d 后电池的细胞量进行定量 ,测得悬 浮细胞蛋白浓度为 140mgL ,吸附在电极上的生物量为 1180mgm2 。通过数据采集分析和细菌还原实验 ,发现吸附在电极上的 微生物对电压的产生贡献最大 ,具有电化学和生物学活性 ;悬浮细胞对产电贡献很小 ,不具有电化学和生物学活性。 关键词 　异化金属还原菌 ,微生物燃料电池 ,生物质 ,葡萄糖 ( ) 中图分类号 　Q819 　　文献标识码 　A 　　文章编号 2006 Abstract 　Dissimilatory Me