摘 要: | 微生物燃料电池(microbial fuel cell, MFC)中阳极电子传递过程是决定MFC产电的关键因素与限速步骤. 以肺炎克雷伯氏菌L17 菌株为催化剂, 构建了阳极包裹型MFC反应器, 对其阳极电子传递机制进行了探讨. 结果显示, 碳毡阳极经0.22 ?m微孔滤膜包裹后, 尽管排除了L17菌株与阳极直接接触 (即生物膜产电途径) 的可能性, 包裹型MFC仍能成功启动, 但其启动时间相对延长(270 h, 120 h)、输出电压降低(350.0 mV, 420.0 mV); 阳极液更换试验发现, 未包裹MFC电压可在48 h内恢复, 而包裹型MFC则约需要120 h, 暗示除生物膜机制以外, 克雷伯氏MFC中还存在电子穿梭机制, 即L17菌体生长过程中可产生某种具有电化学活性的电子穿梭体, 穿梭于菌体和阳极间传送电子. 循环伏安扫描进一步证实电子穿梭体的存在; GC-MS检测表明它为2,6-二叔丁基苯醌(2,6-DTBBQ). 据此, 提出了克雷伯氏菌MFC中的2,6-DTBBQ穿梭产电机制.
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