论文摘要
随着能源供求关系的不平衡,人们越来越重视对后续能源的开发,并强调能源形式的多样化。近年来,微生物燃料电池（MFC）已成为一个研究热点。将玉米秸秆与微生物燃料电池结合,不但可以解决秸秆的有效利用问题,还可以通过微生物燃料电池将秸秆中蕴藏的化学能直接转化为电能,具有广阔的发展前景。本论文将汽爆玉米秸秆经过Ca（OH）2过量法解毒洗涤后,得到秸秆水洗液和剩余固体两部分。利用空气阴极单室瓶形反应器,研究了以这两部分分别作为“燃料”时反应器的产电性能。结果表明,水洗液经过稀释后（1000mg/L）可以作为反应器的底物进行产电,得到的最高功率密度为644mW/m2 ,与相同浓度的木糖做底物时得到的功率密度696W/m 2相当。水洗液的缓冲强度和电导率对MFC的功率输出有很大影响,在低电导率条件下（<20mS/cm）,缓冲液浓度从50mM提高到200mM,功率输出提高100%。而当电导率升高到20mS/cm时,缓冲强度对功率输出几乎没有影响（987±38mW/m2）。以本实验室筛选和保存的纤维素降解菌Chaetomium spp.和Bacillus spp.与纤维素降解混合菌PCS-S和H-C为秸秆降解的生物催化剂,探讨了以秸秆为底物进行生物产电的可行性。纤维素降解纯菌和混合菌均能使纤维素降解,但没有电流产生,但加入产电菌后,秸秆在纤维素降解混合菌H-C和产电菌联合作用下降解并产生电流。以汽爆预处理的玉米秸秆作底物时,加入H-C可以获得502mW/m2的功率密度,高于未经预处理的玉米秸秆（448mW/m2）。纤维素酶可以作为单独底物产电,当它与秸秆共同作为底物时,功率密度仅提高12.7%。升高环境温度抑制了产电菌的活性,从而降低了MFC的功率输出。