甲烷是一種僅次于二氧化碳的溫室氣體。厭氧甲烷氧化（AOM）作為環(huán)境中甲烷去除的主要途徑之一,對(duì)全球碳循環(huán)起著重要的作用。同時(shí),甲烷也是重要的能源物質(zhì)。微生物燃料電池（MFC）是一種能將底物中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置。目前MFC主要以溶液有機(jī)物為底物進(jìn)行產(chǎn)電,而以氣體為底物的研究仍十分匱乏。最近研究發(fā)現(xiàn),AOM微生物能夠通過消耗甲烷釋放電子供MFC產(chǎn)電。甲烷MFC的出現(xiàn)對(duì)于緩解甲烷溫室效應(yīng)和能源危機(jī)具有雙重意義。但由于AOM純菌未被分離,甲烷MFC的產(chǎn)電機(jī)制尚不清楚。同時(shí)甲烷溶解度和生物利用度低、產(chǎn)電性能低下等問題亟待解決。本文以AOM微生物為研究對(duì)象,研究了其在生物電化學(xué)系統(tǒng)（BES）和MFC中的產(chǎn)電性能,通過分析電化學(xué)活性、氣體組分變化、中間產(chǎn)物、主要功能菌、產(chǎn)電效果及影響因素,得到以下主要結(jié)論:1.從厭氧污泥中富集到AOM電活性微生物,經(jīng)馴化后其表現(xiàn)出良好的甲烷氧化活性和產(chǎn)電能力。在MFC和BES長期連續(xù)運(yùn)行過程中,最大輸出電壓可達(dá)0.6 V以上,最大電流密度和功率密度分別為1130.2 mA/m²、703.89 mW/m²。2.微生物群... 

【文章來源】：福建農(nóng)林大學(xué)福建省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

厭氧甲烷氧化古菌系統(tǒng)發(fā)育樹

基于厭氧甲烷氧化的微生物燃料電池產(chǎn)電性能研究細(xì)胞膜上的電子載體，再由細(xì)胞表面的氧化還原蛋白傳遞至細(xì)電子通過 EET 方式傳遞至電極表面[49,50]。物表面到陽極表面的 EET 一般遵循兩大途徑，一是生物膜機(jī)生物外膜上的氧化還原蛋白（如細(xì)胞色素 c）或納米級(jí)導(dǎo)線，）進(jìn)行直接 EET；二是電子穿梭機(jī)制，即通過內(nèi)源性產(chǎn)生或外化還原活性電子穿梭體進(jìn)行間接 EET[51]。

MnCl2·4H2O 0.500 gCuSO40.320 gNiCl2·6H2O 0.095 gH3BO30.014 gFeSO4·7H2O 2.085 g圖如圖 2-1 所示。雙室甲烷微生物燃料電池以兩個(gè)四開口成電池的陽極室和陰極室。單個(gè)玻璃瓶的有效體積約為用藍(lán)色小橡膠塞塞緊，并用鋁蓋壓實(shí)。兩個(gè)玻璃瓶的側(cè)邊用，交換膜與大口連接處用橡膠圈密封以防止電池漏液和換膜，最后用夾子將兩個(gè)電池固定并夾緊。電池頂部蓋上緊。


本文編號(hào)：3041917