微生物燃料电池电子产生与传递过程的基础研究

现有的微生物燃料电池输出功率密度较低，限制了它的实际应用。为了大幅度提高微生物燃料电池输出功率，对其产电过程中的物理、化学、生物变化及界面传递理过程进行研究。通过电极表面导电聚合物－介体、导电聚合物－模式微生物的组装及加装半透膜，介体荧光标记、关键因子的逐级选择性组装结合电极/微生物/溶液界面结构研究，剖析微生物燃料电池中电子自产生至与氧、质子结合过程的微观、亚微观及分子水平的机理及全过程，明确微生物、介体、阳极间的非接触式作用、直接接触式作用、介体的固定化态及溶解态等情况下的微生物燃料电池的工作状态，研究电极/微生物/溶液界面结构，在实验测定电极/微生物/溶液界面的结构参数的基础上，建立微生物燃料电池中电荷传递过程动力学、热力学模型，形成微生物燃料电池电子产生与传递的基础理论。加快以可降解生物质为燃料的微生物燃料电池的应用。