本文關(guān)鍵詞：基于微生物燃料電池的重金屬濃度檢測技術(shù)的電化學(xué)參數(shù)選擇與優(yōu)化，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,特別是在工業(yè)方面的迅猛發(fā)展,使自然界中的水質(zhì)受到了不同程度的污染,特別是一些重金屬(Cu2+、Hg2+、Cd2+以及pb2-等)污染。因此,水體水質(zhì)的生物毒性預(yù)警對(duì)應(yīng)對(duì)突發(fā)性水體污染事件至關(guān)重要。本研究圍繞MFC型生物毒性檢測器對(duì)水質(zhì)的在線檢測展開：探討了微生物燃料電池型生物毒性檢測器對(duì)汞離子和鎘離子毒性檢測指標(biāo)體系,確定電壓、電流、陽極內(nèi)阻、陽極電容、最大功率密度以及電量中哪些指標(biāo)更適合用來表征汞離子和鎘離子對(duì)MFC型毒物傳感器的產(chǎn)電抑制效果。分別以汞離子和鎘離子為檢測目標(biāo),研究了汞離子或鎘離子對(duì)MFC型毒物傳感器電壓、電流、陽極內(nèi)阻、陽極電容、最大功率密度和電量的抑制作用。結(jié)果表明,在同樣濃度的汞離子或鎘離子含量下,金屬離子對(duì)陽極內(nèi)阻和最大功率密度的抑制率要比對(duì)電壓和電流的抑制率大；然而,用MFC型毒物傳感器的電量和陽極電容來表征不同濃度的汞離子或鎘離子對(duì)MFC型毒物傳感器產(chǎn)電性能的影響是不可行的。對(duì)MFC型毒物傳感器的電壓、電流、陽極內(nèi)阻、陽極電容、最大功率密度以及電量等的抑制率進(jìn)行線性擬合,發(fā)現(xiàn)陽極內(nèi)阻和最大功率密度仍然是表征不同濃度的汞離子或鎘離子對(duì)MFC型毒物傳感器產(chǎn)電性能的影響的最佳選擇。MFC型毒物傳感器對(duì)汞離子和鎘離子檢測均有效,最大功率密度和陽極內(nèi)阻均是作為檢測指標(biāo)的較佳選擇,而電容與電量均不能作為檢測指標(biāo)。從抑制率大小來分析,相同濃度的Cd比Hg產(chǎn)生的抑制率更大,微生物燃料電池型生物毒性預(yù)警裝置對(duì)Cd更加敏感。從抑制率線性擬合結(jié)果來分析,不同濃度的Hg抑制率線性擬合得可決系數(shù)(R2)比Cd稍高。
【關(guān)鍵詞】：微生物燃料電池 生物毒性傳感器 在線檢測 重金屬 除氧劑
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X832;TM911.45
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-11
• 第1章 緒論11-23
• 1.1 研究背景11
• 1.2 微生物燃料電池工作原理11-12
• 1.3 微生物燃料電池的分類12-13
• 1.3.1 雙室MFC和單室MFC12-13
• 1.3.2 間接MFC和直接MFC13
• 1.3.3 純菌MFC和混菌MFC13
• 1.4 影響MFC產(chǎn)電性能的環(huán)境因素13-16
• 1.4.1 溶解氧(DO)對(duì)MFC產(chǎn)電性能的影響13-14
• 1.4.2 金屬離子對(duì)MFC產(chǎn)電性能的影響14-15
• 1.4.3 其他環(huán)境因素對(duì)MFC產(chǎn)電性能的影響15-16
• 1.5 MFC性能評(píng)價(jià)指標(biāo)16-17
• 1.6 微生物燃料電池監(jiān)測技術(shù)17-20
• 1.6.1 MFC型生化需氧量(BOD)傳感器17-18
• 1.6.2 MFC型毒物傳感器18-19
• 1.6.3 乳酸傳感器19
• 1.6.4 溶解氧(DO)傳感器19-20
• 1.6.5 微生物數(shù)量檢測傳感器20
• 1.7 課題研究的目的和內(nèi)容20-23
• 1.7.1 研究目的20-21
• 1.7.2 研究內(nèi)容21-23
• 第2章 實(shí)驗(yàn)材料和表征方法23-30
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料23-25
• 2.1.1 主要實(shí)驗(yàn)藥品和材料23-24
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)主要儀器和設(shè)備24-25
• 2.2 陽極液與陰極液25
• 2.3 實(shí)驗(yàn)主要分析測試方法25-28
• 2.3.1 輸出電壓的測量25-26
• 2.3.2 電流的測量26
• 2.3.3 內(nèi)阻和最大功率密度的測量26
• 2.3.4 陽極內(nèi)阻和陽極電容的測量26-27
• 2.3.5 電量的測量27-28
• 2.4 抑制率計(jì)算方法28-30
• 第3章 微生物燃料電池型毒物檢測器對(duì)汞離子毒性檢測指標(biāo)的研究30-43
• 3.1 MFC型毒物傳感器的構(gòu)建與啟動(dòng)30-31
• 3.1.1 HMFC反應(yīng)器的構(gòu)建30-31
• 3.1.2 HMFC反應(yīng)器的啟動(dòng)31
• 3.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容31
• 3.3 結(jié)果與討論31-41
• 3.3.1 不同濃度汞離子對(duì)MFC型毒物傳感器電壓(U)的抑制率32-33
• 3.3.2 不同濃度汞離子對(duì)MFC型毒物傳感器電流(I)的抑制率33-34
• 3.3.3 不同濃度汞離子對(duì)MFC型毒物傳感器陽極內(nèi)阻(R_a)和陽極電容(C_a)的抑制率34-37
• 3.3.4 不同濃度汞離子對(duì)MFC型毒物傳感器最大功率密度的抑制率37-38
• 3.3.5 不同濃度汞離子對(duì)MFC型毒物傳感器電量的抑制率38-40
• 3.3.6 不同濃度汞離子對(duì)MFC型毒物傳感器抑制率的線性關(guān)系比較40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-43
• 第4章 微生物燃料電池型毒物檢測器對(duì)鎘離子毒性檢測指標(biāo)的研究43-56
• 4.1 MFC型毒物傳感器的構(gòu)建與啟動(dòng)43
• 4.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容43-44
• 4.3 結(jié)果與討論44-55
• 4.3.1 不同濃度鎘離子對(duì)MFC型毒物傳感器電壓的抑制率44-46
• 4.3.2 不同濃度鎘離子對(duì)MFC型毒物傳感器電流的抑制率46-47
• 4.3.3 不同濃度鎘離子對(duì)MFC型毒物傳感器陽極內(nèi)阻和陽極電容的抑制率47-50
• 4.3.4 不同濃度鎘離子對(duì)MFC型毒物傳感器最大功率密度的抑制率50-52
• 4.3.5 不同濃度鎘離子對(duì)MFC型毒物傳感器電量的抑制率52-53
• 4.3.6 不同濃度鎘離子對(duì)MFC型毒物傳感器抑制率的線性關(guān)系比較53-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第5章 不同重金屬對(duì)MFC型毒物傳感器抑制效果的比較56-59
• 5.1 抑制率大小的比較56-57
• 5.2 抑制率線性關(guān)系的比較57
• 5.3 本章小結(jié)57-59
• 第6章 結(jié)論與展望59-61
• 6.1 結(jié)論59
• 6.2 展望59-61
• 參考文獻(xiàn)61-70
• 附件70-74
• 致謝74-75
• 附錄75

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于微生物燃料電池的重金屬濃度檢測技術(shù)的電化學(xué)參數(shù)選擇與優(yōu)化，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：255263