《表1 共轭聚合物修饰的MFC复合生物电极产电性能对照表》

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《“共轭聚合物-产电菌”复合生物电极构建及其在微生物燃料电池中的应用》

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用纳米级和微米级的三维（3D）材料修饰阳极表面也是一种增强表面电子转移和生物膜生长机制的可行方法。用脉冲电压技术在碳纤维布的表面上制造长度为230 nm的刷状聚苯胺（Brush-like PANI，BL-PANI）纳米线阵列[23]，并将其作为阳极材料以改善MFC的输出功率，与普通的PAN/CC和CC相比，BL-PANI改性的碳布阳极输出功率分别提高了36.1%和58.1%，氧化还原的范围显示出BL-PANI和PANI改性后阳极电容不同，BL-PANI改性后的阳极具有更高的比表面积，由于具有良好的形貌，因此形成了高比表面积高电容。高比表面积、有效的电荷转移途径、足够的氧化还原电势是提高功率密度的关键因素，这为MFC生物阳极的制造进一步创新提供范例。掺杂不同的酸是提高PANI电导率的最有效方法[24]，基于此，Yong等[25]在CC表面用原位聚合的方式组装PANI花状纳米结构，该方法可通过调节苯胺单体的浓度来控制PANI纳米结构的形态。利用PANI纳米花（Nanoflower，NF）修饰电极作MFC阳极，修饰后的阳极比原始CC的输出功率提高了约6.5倍。分析PANI/NF改善MFC性能的潜在机理为，在中性条件下带正电荷的PANI可以吸引带负电荷的细菌细胞，从而提高细菌的负载能力和细胞外电子转移（EET）效率。PANI修饰改善电极的生物相容性[9，26]，大量的细胞与PANI修饰的电极结合。综上所述，导电性PANI纳米花修饰物增加了电极的比表面积，改善了阳极的生物相容性，直接促进了细胞与电极之间的电子转移，从而提高了MFC的性能。文中涉及的共轭聚合物改性的生物复合电极如表1所示。