(2008 卢娜)(化学进展)微生物燃料电池的产电机制.pdf

第 20 卷 第 78 期 化 　学 　进 　展 Vol. 20 No. 78 2008 年 8 月 PROGRESS IN CHEMISTRY 　Aug. , 2008 微生物燃料电池的产电机制 1 ,2 2 1 卢 　娜 　周顺桂 　倪晋仁 ( 1 北京大学环境工程系 教育部水沙科学重点实验室 　北京 100871 ; 2 广东省生态环境与土壤研究所 广东省农业环境综合治理重点实验室 　广州 510650) ( ) 摘 　要 　微生物燃料电池 MFC 利用微生物作催化剂直接从可降解有机物中提取电能 ,它具有废弃物 处置与产电双重功效 ,是未来理想的产电方式和有机废弃物资源化处置工艺 。当前 MFC 技术的主要限制因 素是电池输出功率低 。MFC 产电机制的研究是深入掌握电池工作状态 、改善电池构造 、优化电极材料从而 提高输出功率的理论基础 。本文将 MFC 产电机制分为 5 个步骤 ,即底物生物氧化 、阳极还原 、外电路电子传 输 、质子迁移 、阴极反应 ,对其进行了详细评述 ,并提出了产电机制的发展趋势与今后的研究思路 。 关键词 　微生物燃料电池 　产电机制 　电子传递 　输出功率 ( ) 中图分类号 : TM91145 　文献标识码 : A 　文章编号 : 1005281X 2008 078123308 Mechanism of Energy Generation of Microbial Fuel Cells 1 ,2 2 1 Lu Na 　Zhou Shungui 　Ni Jinren ( 1Department of Environmental Engineering , Peking University , Key Laboratory of Water and Sediment Sciences , Ministry of Education , Beijing 100871 , China ; 2Guangdong Key Laboratory of Agricultural Environment Pollution Integrated Control , Guangdong Institute of EcoEnvironment and Soil Sciences , Guangzhou 510650 , China) Abstract 　Microbial fuel cells ( MFCs ) are the emerging technology for producing electricity directly from biodegradable organic matter using bacteria as catalyst. One of the most promising applications for MFCs is to use them simultaneously treating organic wastes while accomplishing power generation. The main problems for MFC are low electr