应用微电极研究耦合废水处理和产能的电极生物膜反应机理

日益严重的水资源污染和能源供给缺乏已成为社会经济可持续发展面临的两大主要挑战。近年来兴起的环境生物电化学体系（MXC）可以在处理水污染的同时产生清洁能源，是目前国际上学术研究和工业投资的一个新热点。该体系目前存在的缺点是结构复杂、废水处理效率和产能功率相对较低、尤其是对各元件的主要限制因素缺乏深入认识。本课题针对耦合废水处理和产能的MXC的关键元件-电极生物膜进行研究，以微电极原位检测结合电分析化学方法为主要手段，辅以微生物纯化与培养、分子生物学和现代化学分析等技术，研究电极表面生物膜中污染物、代谢物和理化参数的分布；分析菌群结构、功能和动态变化；探讨底物和代谢物的浓度与电压、电流之间的关系；阐述微生物电子传输机理；从而获得影响电极生物膜反应的主要限制因素，优化改进，为提高环境生物电化学体系在废水处理和产能中的性能提供理论依据。

近年来兴起的环境生物电化学技术可以在处理水污染的同时能够实现资源回收，是目前国际上学术研究和工业投资的一个新热点。本课题针对耦合废水处理和产能的环境生物电化学体系的关键区域-电极生物膜进行研究，以微电极原位检测结合电分析化学方法为主要手段，辅以微生物纯化与培养、分子生物学和现代化学分析等技术，研究电极表面生物膜中污染物、代谢物和理化参数的分布；分析菌群结构、功能和动态变化；探讨底物和代谢物的浓度与电压、电流之间的关系；阐述微生物电子传输机理；从而获得影响电极生物膜反应的主要限制因素，优化改进，在本项目的资助下，接受/发表SCI论文18篇，申请专利2项。