2.1本课题研究的主要内容：

MFC生物银及[a1] 处理含铬复合金属废水的研究

课题包含的图表内容：

a）生物阳极的[a2] 燃料电池的输出电压情况；

b）不同驯化方式去铬生物阴极微生物燃料电池的输出电压情况；[a3]

b）阳极CV曲线；

c）阳极功率密度曲线与极化曲线。

实验内容

（1）首先驯化MFC阳极电极，待阳极电极上产电菌附着成熟后即可开始生物阴极的驯化。[a4]

（2）用厌氧污泥过滤液进行混菌生物阴极接种，通过梯度增加阴极液铬的浓度来驯化高效去铬生物阴极[a5] 。

（3）用异位不加铬生物阴极的驯化，异位加铬生物阴极的驯化对去铬的性能

（4）比较不同驯化方式对生物阴极去除废水中铬的性能。

[a6]

2.2测定项目和方法

1、电压和电流

实验过程中微生物燃料电池所产生的电压(外电路有一定的负载)通过

电压采集器采集，电压采集器与电脑相连，数据按照每2分钟(时间可调)

记录一次，自动记录到计算机中。

电压是外电阻Re、(或是电路负载)和电流I的函数。它们的关系如公式2-1:

E=I#183;R,(2-1)

式中:E#8212;电池电位，V;

I#8212;电池电流，A;

R,x#8212;外电阻，贝。

单个MFC的电流产生是很小的，所以在实验室，对一个小型的微生物燃料电池，并不直接测量电流，而是通过测量外电阻上的电压，根据公式I=到R,,x计算得到。MFC产生的最高电压是开路电压，可以在电路不连通的时候测得(无穷大电阻，零电流)。随着电阻减小，电压值减小。

2、功率密度

微生物燃料电池的功率密度是指电池单位面积或单位体积的输出功率。

在微生物燃料电池中，反应主要发生在阳极，所以输出功率一般常采用

阳极表面积标准化方法计算。以阳极表面积为参数的功率密度(PA I W'm2),

计算公式如下:

PA=U-I/A=U 2/(R - A) (2-2)

式中:几#8212;功率密度，W.m_2;

U#8212;电压，V;

了#8212;电流，A;

R#8212;外电阻，0 ;

A#8212;阳极面积，m2mo

输出功率还可以采用用体积标准化的方法计算，体积功率计算公式:

Pv=U-刀v=U2/(R - v) (2-3)

式中:Pv#8212;功率密度，W.msup3;;

v#8212;反应液体积，msup3;

3、电池内阻

电池在放电过程中需要克服3种阻力:电化学阻力(活化极化)，由电化学反应顺利进行需要克服活化能的能垒引起;传质阻力，由反应物和生成物由于传质限制引起;欧姆阻力，由电解质中离子(质子)和电极中电子传递受到的阻力引起。这3种阻力分别对应3种电阻，分别为电化学反应电阻、传质电阻和欧姆电阻。

目前，测量微生物燃料电池内阻的方法有很多种，包括:电流中断法、交流阻抗法、极化曲线法。后两种方法容易实现，能快速策动微生物燃料电池的内阻。本实验采用极化曲线法测定。将电压与电流作图，用欧姆极化区的数值拟合得到的直线的斜率即为微生物燃料电池的内阻。

4、阴阳极电极电位的测定

以饱和甘汞电极作为参比电极，接万用表负表笔，待测阳极或阴极接万用表正表笔，万用表所读电压即为阴阳极相对参比电极的电极电位值。

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