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基于功能聚合物的微生物/电极界面构建及作用机制研究

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基于功能聚合物的微生物/电极界面构建及作用机制研究
论文目录
 
致谢第1-6页
摘要第6-8页
Abstract第8-14页
1 绪论第14-32页
  1.1 课题背景第14页
  1.2 微生物电化学系统的原理及应用第14-20页
    1.2.1 微生物电化学系统的原理第15-17页
    1.2.2 电化学活性细菌电子传递机理第17-18页
    1.2.3 微生物电化学系统的应用第18-20页
  1.3 微生物电极材料的研究进展第20-23页
    1.3.1 传统微生物电极材料第20-23页
    1.3.2 功能化微生物电极材料第23页
  1.4 功能聚合物及其在生物电化学中的应用第23-28页
    1.4.1 导电聚合物第23-25页
    1.4.2 刺激响应型聚合物第25-26页
    1.4.3 细菌印迹聚合物第26-28页
  1.5 存在的问题及解决思路第28-30页
  1.6 研究内容与技术路线第30-32页
    1.6.1 研究内容第30-31页
    1.6.2 技术路线第31-32页
2 实验材料与方法第32-41页
  2.1 微生物电化学系统的构建第32-37页
    2.1.1 实验装置第32-33页
    2.1.2 实验材料与设备第33-34页
    2.1.3 菌种来源与富集方法第34-36页
    2.1.4 反应器的接种启动第36-37页
  2.2 测量分析方法第37-41页
    2.2.1 数据采集第37-38页
    2.2.2 MFC产电性能评价第38页
    2.2.3 生物电极形态观察第38-39页
    2.2.4 细菌密度测量第39-41页
3 聚吡咯/碳修饰阳极材料强化MFC产电性能的研究第41-58页
  3.1 引言第41-42页
  3.2 实验部分第42-46页
    3.2.1 材料与试剂第42页
    3.2.2 聚吡咯/碳修饰不锈钢电极制备第42-43页
    3.2.3 聚吡咯/碳修饰不锈钢电极在MFC中的运行条件第43-44页
    3.2.4 微流控M3C中的阳极电子传递动力学实验第44-45页
    3.2.5 分析测试方法第45-46页
  3.3 结果与讨论第46-57页
    3.3.1 聚吡咯/碳修饰不锈钢电极的结构和形貌分析第46-48页
    3.3.2 聚吡咯/碳修饰不锈钢电极的MFC产电性能分析第48-50页
    3.3.3 操作条件对MFC运行性能的影响第50-52页
    3.3.4 聚吡咯/碳修饰不锈钢电极表面微生物分布分析第52-54页
    3.3.5 聚吡咯/碳修饰不锈钢电极界面电子传递动力学研究第54-57页
  3.4 本章小结第57-58页
4 刺激响应聚合物电极界面调控MFC电能输出的研究第58-68页
  4.1 引言第58-59页
  4.2 实验部分第59-61页
    4.2.1 光酸的合成第59页
    4.2.2 聚四乙烯基吡啶聚合物修饰电极的制备第59-60页
    4.2.3 反应装置第60页
    4.2.4 分析测试方法第60-61页
  4.3 结果与讨论第61-67页
    4.3.1 光酸的可见光响应性能分析第61-63页
    4.3.2 聚四乙烯基吡啶修饰电极的pH响应性能分析第63-64页
    4.3.3 光酸与聚四乙烯基吡啶修饰电极的耦合响应性能第64-66页
    4.3.4 可见光信号对MFC电能输出的调控第66-67页
  4.4 本章小结第67-68页
5 细菌印迹聚合物调控电极界面细菌附着性能的研究第68-82页
  5.1 引言第68-69页
  5.2 实验部分第69-73页
    5.2.1 试剂与菌种第69页
    5.2.2 细菌印迹聚合物修饰电极的制备第69-71页
    5.2.3 电极的表征方法第71-72页
    5.2.4 电极表面细菌附着性能测试方法第72页
    5.2.5 电极电化学测试方法第72-73页
  5.3 结果与讨论第73-81页
    5.3.1 细菌印迹位点的理论分析第73-74页
    5.3.2 细菌印迹聚合物修饰电极的表征第74-76页
    5.3.3 聚合时间对细菌印迹聚合物厚度的影响第76-77页
    5.3.4 细菌印迹聚合物修饰电极的细菌附着性能分析第77-79页
    5.3.5 细菌印迹聚合物修饰电极的电化学性能分析第79-81页
  5.4 本章小结第81-82页
6 细菌印迹聚合物修饰电极的细菌选择性附着机理研究第82-98页
  6.1 引言第82页
  6.2 实验部分第82-86页
    6.2.1 细菌表面电位测定第82-83页
    6.2.2 单细胞力显微镜探针制作第83-84页
    6.2.3 单细胞力显微镜定量细菌附着力实验操作第84-85页
    6.2.4 细菌印迹聚合物修饰电极在微流控通道中的测试方法第85-86页
    6.2.5 电化学交流阻抗测量第86页
  6.3 结果与讨论第86-97页
    6.3.1 微流控通道中电极的细菌选择性附着性能分析第86-90页
    6.3.2 细菌印迹聚合物的电荷量对细菌附着性能的影响第90-93页
    6.3.3 细菌在细菌印迹聚合物修饰电极上附着力的定量分析第93-95页
    6.3.4 细菌印迹聚合物修饰电极对细菌附着数量的阻抗响应第95-97页
  6.4 本章小结第97-98页
7 结论与建议第98-101页
  7.1 主要结论第98-99页
  7.2 创新点第99页
  7.3 存在问题与建议第99-101页
参考文献第101-118页
作者简历第118-119页

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