微生物燃料电池是指在微生物的作用下

微生物燃料电池是指利用微生物在媒介物中的代谢过程，将化学能转化成电能的一种设备。其原理是通过微生物的代谢作用，将有机物质（如葡萄糖、乳酸等）氧化为CO2和电子，并在电极上产生电流。这种设备通常包含两个电极：阳极和阴极，以及一个媒介物（如水或空气），其中阳极上的微生物通反应释放出电子，而阴极上则接受这些电子并与氧气结合形成水。

【科普】微生物燃料电池的应用前景【科普】微生物燃料电池的应用前景


【科普】微生物燃料电池的应用前景


微生物燃料电池有着广泛的应用前景，可以应用于环境监测、废水处理、能源回收等领域。但目前仍存在着技术难题，如微生物种类选择、产能稳定性等问题需要进一步解决。

人类活动产生的CO2长期积累会威胁到生态环境，其减排问题受到全世界关注．（1）微生物燃料电池是一种利用

（1）①负极A电极上甲醇失电子和水反应生成氢离子和二氧化碳，电极反应式为：CH3OH+H2O-6e-═6H++CO2↑，故为：CH3OH+H2O-6e-═6H++CO2↑．

②正极B电极上氧气得电子和氢离子反应生成水，溶液浓度变小，所以溶液的pH变大，故为：变大；

（2）阳极上氢氧根离子放电生成氧气和水，电极反应式为4OH--4e-═2H2O+O2↑，故为：4OH--4e-═2H2O+O2↑；

（3）体系中进入的物质为：CO2和H2O，则反应物为：CO2和H2O，得到的物质为：HCOOH和O2，生成物为：HCOOH和O2，利用氧化还原方程式的配平写出化学方程式为：2CO2+2H2O △ . 2HCOOH+O2，原电池中氢离子从负极流向正极，即a是负极，b是正极，催化剂a、b之间连接导线上电子流动方向是从负极流向正极，即a→b．

故为：2CO2+2H2O △ . 2HCOOH+O2；a→b．

（4）CO2（g）+2CH3OH（g）?CH3OCOOCH3（g）+H2O（g）的△S＜0，△H-T△S＜0反应自发进行，控制一定条件，该反应能自发进行，则△H＜0，

由图象数据可得：CO2（g）+2CH4（OH）（g）?CH3OCOOCH3（g）+H2O（g）

t1平衡0.5 1 0.5 0.5

t2平衡0.2 0.4 0.8 0.8

根据K相等，设t2时容器体积为V，则0.51×0.510.51×(11)2=0.8V×0.8V0.2V×(0.4V)2解得V=25ml，故为：＜；25；

微生物燃料电池电压低及功率密度计算问题求助

微生物燃料电池电压低及功率密度计算问题

污物驱动的应用在于能够显著的移除废弃的底物。目前，使用传统的好氧处理时，氧化每千克碳水化合物就需要消耗1 kWh的能量。例如，生活污水的处理每立方米需要消耗0.5 kWh的能量，折算后在这一项上每人每年需要消耗的能源约为30 kWh。为了解决这一问题，需要开发一些技术，特别是针对高强度的废水。在这一领域中常用的是Upflow Anaerobic Sludge Blanket反应器，它产生沼气，特别是在处理浓缩的工业废水时。UASB反应器通常以每立方米反应器每天10~20 kg化学需氧量的负荷速率处理高度可降解性的废水，并且具有（带有一个燃烧引擎作为转换器）35%的总电力效率，意味着反应器功率输出为0.5~1 kW/m3。它的效率主要决定于燃烧沼气时损失的能量。未来如果发展了比现有的能更有效的氧化沼气的化学染料电池的话，很可能能够获得更高的效率。

能够转化具有积极市场价值的某种定性底物的电池，譬如葡萄糖，将以具有高能量效率作为首要目标。虽然MFCs的功率密度与诸如甲醇驱动的FCs相比是相当低的，但是对于这项技术而言，以底物安全性为代表的多功能性是它的一个重要优势。

微生物燃料电池处理污水的缺点

耗能高。微生物包括：细菌、、真菌以及一些小型的原生生物、显微藻类等在内的一大类生物群体，它个体微小，与人类关系密切，处理中低浓度有机废水多使用传统的是好氧处理，缺点主要为耗能高和剩余污泥产量大，传统的厌氧工艺虽然运行费用降低，且在处理过程中可以以甲烷形式获得额外的生物能，但由于甲烷没有合理的利用方式将其燃烧掉而无法实现能源的回收。

微生物燃料电池的产电机理

一般来说，燃料电池都需要对生物燃料分子进行分解和重建，这个过程会释放出电子，电子

聚集在一起形成电流。利用生物质能的装置。可分为间接型燃料电池和直接型燃料电池。

在间接型燃料电池中，由水的厌氧酵解或光解作用产生氢等电活性成分，然后在通常的

氢－氧燃料电池的阳极上被氧化。

在直接型燃料电池中，有一种氧化还原蛋白质作为

电子由基质直接转移到电极的中间物。如利用N，N，N'，N'－－P－苯氨基二胺作为

介质，由甲醇脱氢酶和甲酸脱氢酶所催化的甲醇的完全氧化作用，可用来产生电流。

生物燃料电池尚处于试验阶段，已可提供稳定的电流，但工业化应用尚未成熟。

以葡萄糖为燃料的微生物燃料电池的结构如图所示．回答下列问题：（1）该燃料电池的能量转化主要形式是___

（1）原电池是将化学能转变为电能的装置，工作时电子由负极经外电路流向正极，由图示可知，通入葡萄糖的一极为原电池的负极，发生氧化反应，

故为：由化学能转变为电能；由b到a；

（2）葡萄糖在负极失电子而被氧化，电极反应式为C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+，

氧气在正极得电子而被还原，正极反应为602+24H++24e-=12H2O，

故为：C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+；

（3）葡萄糖为还原性糖，分子中含有羧基和醛基，由于是微生物燃料电池，则不可能在高温下工作，否则高温能使微生物蛋白质凝固变性，

故为：羟基、醛基；不能，高温能使微生物蛋白质凝固变性；

（4）原电池工作时，电解质中阳离子向正极移动，阴离子向负极移动，从而形成闭合回路，放电过程中，H+从负极区向正极区迁移，结合OH-形成H2O，

故为：负；正；

（5）正极反应为602+24H++24e-=12H2O，

消耗1mol氧气则转移4mole-，

由C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2+24H+计算出：

转移4mole-则生成1molCO2，即22.4L，

故为：22.4．

为什么微生物燃料电池的平行性不好，有什么方法可以解决么？

bio-fuel cell本身就很复杂, 既与燃料浓度有关,也与微生物的生长阶段有关,通常这两个因素想平行测定很难,影响的因素太多,温度,PH值,等等,还有可能微生物本身的问题, 基本没什么方法可以做到完全一样,我次次做都不一样,我只挑个的数据.