微生物燃料电池在毒性物质检测中的应用

王洁芙，牛浩，吴文果,2



微生物燃料电池在毒性物质检测中的应用

王洁芙1，牛浩1，吴文果1,2

1 华侨大学生物工程与技术系，福建厦门 361021 2 华侨大学生物材料与组织工程研究所，福建厦门 361021

王洁芙, 牛浩, 吴文果. 微生物燃料电池在毒性物质检测中的应用. 生物工程学报, 2017, 33(5): 720–729.Wang JF, Niu H, Wu WG. Detection of toxic substances inmicrobial fuel cells. Chin J Biotech, 2017, 33(5): 720–729.

微生物燃料电池 (Microbial fuel cell, MFC) 利用微生物整体作为催化剂催化底物将化学能直接转化为电能，是一种极具应用前景的生物电化学技术。微生物在阳极氧化还原有机物产生电子并传递给阳极，电子通过外电路传递至阴极后将电子释放给阴极中的氧化剂，从而产生电流。当有毒物质进入MFC，微生物活性降低，电子传递量变少，电流降低，而电流的产生与微生物活性呈线性关系，据此可检测样品的毒性。本文主要介绍了微生物燃料电池在毒性物质抗生素、重金属离子、有机污染物、酸等方面的研究，并分析了微生物燃料电池存在的问题及未来研究方向，以期不久的将来微生物燃料电池能付之使用。

微生物燃料电池，毒性传感器，抗生素，重金属离子，有机污染物

1 微生物燃料电池的原理与应用

微生物燃料电池 (Microbial fuel cells, MFC)是一种利用产电微生物将有机物直接转换成电能的装置，它是一种新型能源回收技术[1-2]。MFC最早在20世纪60年代被研发出来[3]，分为单室和双室2种类型，单室MFC由厌氧室和空气阴极组成，典型的双室微生物燃料电池由阳极、阴极和质子交换膜构成。它在难降解有机物污水处理[4-5]、降解生物质产能等方面均有报道[6]。……