《表2 产电微生物在MFCs中应用》

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《微生物燃料电池中阳极产电菌的研究进展》

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产电微生物作为MFCs的核心组成部分，其对MFCs的产电性能有直接关系，关于产电微生物生理特性的研究对加快MFCs发展步伐具有重要作用。DHAR等[43]利用小型金电极体系改变底物浓度的方法，研究了醋酸盐培养基对富地杆菌生物膜阳极电导率的影响，表明产电微生物分解代谢与生物膜的电导率有关，在稳态电流密度为1.86 A/m2时，该生物膜的电导率为0.48～0.51 mS/cm，且生物膜的电导率在短期饥饿状态下并不会变化。地杆菌属的微生物为严格厌氧菌，可在电极材料上高度富集，维持厌氧的状态，电子可以直接传递到阳极材料上，无需外加电子传递介体。CHOI等[44]利用微型微生物电化学系统研究了希瓦氏菌MR-1生物膜的电化学性能。测试结果表明，随着生物膜的生长，细胞外的电子主要通过类核黄素介导的化学物质进行传递，希瓦氏菌MR-1在电极上以多层生物膜的状态附着，呈现厌氧状态，此外，希瓦氏菌为间接电子传递，其自身会分泌电子中介体以提高电子传输的效率。LIU等[45]建立了中试规模的微生物燃料电池耦合厌氧/缺氧/好氧污水处理系统，探究了微生物群落结构，在阳极生物膜上发现了15种产电菌属，温度较低时，生物膜中的酶活性低，微生物代谢速率减慢，出水水质及MFCs的产电量呈衰减趋势。CHEN等[46]通过原位微生物诱导还原和极性反转方法组装了双石墨烯阳极MFCs，发现电极上变形菌的数量大大增加，有利于提高产电性能，产生的最大输出功率密度为（124.58±6.32)mW/m2。表2列举了微生物在MFCs中应用的部分案例。