赵健慧,张 洪,王 玥,应 杉,姜 颖,李永峰
(东北林业大学林学院,哈尔滨150040)
随着微生物学、电化学和材料科学等学科的发展以及人们对新能源开发与利用,微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)在生物燃料电池的基础上逐步发展起来并不断取得突破性的研究成果[1-3].微生物燃料电池是一种利用电化学技术将微生物的代谢能转化为电能的装置,目前在废水处理和新能源开发领域具有广阔的研究与应用前景.
19世纪初,英国植物学家Potter将铂电极放进大肠杆菌和普通酵母菌的培养液中,发现细菌培养液能够产生电流,制造出了世界上首个微生物燃料电池[4-5].19世纪中叶,美国空间科学的研究人员以宇航员的尿液和细菌为实验材料,制造出了一种能在外太空使用的微生物燃料电池,虽然其放电率很低,但促进了微生物燃料电池技术的研究与发展[6].进入21世纪后,微生物燃料电池技术技术的研究不断取得新进展.以污水为底物的新型微生物燃料电池的研究与应用使微生物燃料电池迅速成为环境领域研究的热点[7-9],微生物以废水中的有机物作为自身的营养物质和能源物质,不仅可以直接处理有机废水,而且可以获得电能,实现了废水的资源化,对解决环境污染和能源短缺问题有重要意义.
与传统的重金属废水处理方法如中和沉淀法、生化法、氧化还原法、离子交换法、吸附法等相比,微生物燃料电池具有成本低、处理过程简化、可高效回收重金属等……