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生物阳极胞外电子传递特性及其利用苯酚产电的强化机制
 
     论文目录
 
摘要第5-7页
Abstract第7-8页
第一章 绪论第12-33页
    1.1. 生物电化学系统的发展历程及工作原理第12-13页
        1.1.1. 生物电化学系统的发展历程第12页
        1.1.2. 生物电化学系统的工作原理第12-13页
    1.2. 生物电化学系统的电子传递机理第13-22页
        1.2.1. 生物阳极的电子传递机理—电子从细胞传递至电极第14-19页
            1.2.1.1. 直接电子传递第15-18页
            1.2.1.2. 间接电子传递第18-19页
        1.2.2. 生物阴极的电子传递机理—电子从电极传递至细胞第19-22页
            1.2.2.1. 直接电子传递第20-21页
            1.2.2.2. 间接电子传递第21-22页
    1.3. 生物阳极的电子传递动力学第22-28页
        1.3.1. 胞内电子传递过程第23-25页
            1.3.1.1. 电活性菌氧化电子供体的动力学第24-25页
            1.3.1.2. 电活性菌胞内电子传递动力学第25页
        1.3.2. 胞外电子传递过程第25-28页
            1.3.2.1. 单层电活性菌的胞外电子传递动力学第26-27页
            1.3.2.2. 多层电活性菌的阵列式导体胞外电子传递动力学第27-28页
    1.4. 生物阳极电化学特性的主要表征方法第28-29页
        1.4.1. 极化曲线第28-29页
        1.4.2. 循环伏安法第29页
        1.4.3. 电化学交流阻抗谱第29页
    1.5. 生物阳极主要利用的电子供体类型第29-31页
        1.5.1. 乙酸第30页
        1.5.2. 葡萄糖第30-31页
        1.5.3. 木质纤维素生物质第31页
    1.6. 关键科学间题第31-32页
    1.7. 主要研究内容第32-33页
第二章 实验材料与方法第33-44页
    2.1. 实验仪器与化学试剂第33-35页
    2.2. 生物电化学系统的构建第35-38页
        2.2.1. 反应器的构型第35-36页
        2.2.2. 电极材料及阳离子交换膜第36页
        2.2.3. 反应体系中生物培养液的组成第36-38页
    2.3. 生物阳极的驯化培养第38-39页
        2.3.1. 微生物的来源第38页
        2.3.2. 电活性菌的驯化第38-39页
    2.4. 电化学分析及其它分析第39-44页
        2.4.1. 极化曲线及输出电流第39页
        2.4.2. 计时电流法第39-40页
        2.4.3. 循环伏安法第40页
        2.4.4. 电化学交流阻抗谱第40页
        2.4.5. 线性电流扫描法第40页
        2.4.6. 扫描电子显微镜第40-41页
        2.4.7. 群落分析及菌种鉴定第41页
        2.4.8. 其他分析与检测方法第41-44页
第三章 不同胞外膜电子传递体对生物阳极输出电流的贡献权重第44-53页
    3.1. 引言第44页
    3.2. 主要实验过程第44-45页
        3.2.1. Butyrate-fed生物阳极的驯化第44页
        3.2.2. 电化学测试及相关分析第44-45页
    3.3. 结果与讨论第45-52页
        3.3.1. Butyrate-fed生物阳极胞外膜电子传递体的种类第45-47页
        3.3.2. Omi_1和Omi_2的产电贡献辨析—极化曲线第47-48页
        3.3.3. Omi_1和Omi_2的产电贡献辨析—电化学交流阻抗谱第48-49页
        3.3.4. Omi_1和Omi_2的产电贡献辨析—循环伏安曲线第49-52页
    3.4. 本章小结第52-53页
第四章 胞外累积电荷密度应用于生物阳极极大电流的评估模型第53-64页
    4.1. 引言第53-54页
    4.2. 主要实验过程第54-55页
        4.2.1. 碳基电极材料的选择第54页
        4.2.2. 生物阳极的驯化及电流输出的考察第54-55页
        4.2.3. SEM及累积电荷密度的计算第55页
    4.3. 结果与讨论第55-63页
        4.3.1. T是生物阳极的一种重要电化学性质第55-57页
        4.3.2. GF生物阳极中τ与jmax的相互关系第57-58页
        4.3.3. T与jmax之间线性关系的验证(GFN、GR、cB及cP生物阳极)第58-60页
        4.3.4. T与jmax之间线性关系对厚生物膜生物阳极的有效性第60-63页
    4.4. 本章小结第63-64页
第五章 生物阳极胞外电子传递对典型环境因子的响应机制第64-76页
    5.1. 引言第64页
    5.2 主要实验过程第64-65页
        5.2.1. 生物阳极的驯化第64页
        5.2.2. 电化学运行及测试第64-65页
    5.3. 结果与讨论第65-74页
        5.3.1. 温度(T)第65-68页
        5.3.2. pH第68-71页
        5.3.3. 重金属(Cd~(2+))第71-72页
        5.3.4. 溶解氧(DO)第72-73页
        5.3.5. 电子供体浓度(c)第73-74页
    5.4. 本章小结第74-76页
第六章 生物阳极胞外电子传递对运行模式的响应机制第76-85页
    6.1. 引言第76-77页
    6.2. 主要实验过程第77-78页
        6.2.1. 生物阳极的驯化培养第77页
        6.2.2. 废水的阴极芬顿处理第77-78页
        6.2.3. 生物阳极的电化学测试第78页
    6.3. 结果与讨论第78-84页
        6.3.1. 生物阳极在MFC、MSC及MEC模式下的输出电流第78-79页
        6.3.2. 生物阳极胞外膜电子传递体的分析第79-81页
        6.3.3. 生物阳极在MFC、MSC及MEC中功能化胞外膜电子传递体的数量第81-83页
        6.3.4. MFC、MSC及MEC对焦化废水的阴极芬顿处理第83-84页
    6.4. 本章小结第84-85页
第七章 溶液-空气接触法强化生物阳极利用苯酚的产电机制第85-94页
    7.1. 引言第85-86页
    7.2. 主要实验过程第86页
        7.2.1. 生物阳极的驯化及电化学运行第86页
        7.2.2. 分析检测及菌群鉴定第86页
    7.3. 结果与讨论第86-93页
        7.3.1. 生物阳极利用苯酚产电的速率限制步骤第86-88页
        7.3.2. 溶液-空气接触法对生物阳极利用苯酚产电的强化特性第88-89页
        7.3.3. 苯酚的代谢中间产物第89-92页
        7.3.4. 溶液-空气接触法对生物阳极利用苯酚产电的强化机制第92-93页
    7.4. 本章小结第93-94页
第八章 结论与展望第94-96页
    8.1. 结论第94页
    8.2. 展望第94-96页
References第96-116页
攻读博士学位期间取得的研究成果第116-117页
致谢第117-118页
附件第118页

 
 
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