2。1。1 实验药品 4

2。1。2 实验仪器 4

2。2 制备β-MnO2 5

2。3 GF 电极改性 6

2。3。1 电极预处理 6

2。3。2 阳极的制作 6

2。4 改性电极在 BESs 中的应用 7

2。5 实验表征方法 9

2。5。1 X 射线衍射测试(XRD) 9

2。5。2 扫描电子显微镜测试(SEM) 9

2。5。3 X 射线光电子能谱测试(XPS) 9

2。5。4 透射电子显微镜测试(TEM) 9

2。5。5 拉曼光谱(Raman) 10

2。5。6  比表面积测定(BET) 10

2。5。7 苯酚浓度的测定 10

2。5。8 COD 的测定 10

2。6 实验电化学分析方法 11

2。6。1 循环伏安法(CV) 11

2。6。2 计时电位法(CA) 12

2。6。3 电化学阻抗测试(EIS) 12

3  结果与讨论 13

3。1 β-MnO2 的表征 13

3。1。1 XRD 分析 13

3。1。2 SEM 分析 13

3。1。3 TEM 分析 14

3。2 改性电极的表征 14

3。2。1 表面形貌与结构 14

3。2。2Raman 光谱 15

3。2。3XPS 16

3。3 电化学分析方法 17

3。3。1 CV 17

3。3。2 EIS 18

3。3。3 CA 稳定性能测试 18

3。4 修饰电极在 BESs 中的应用 19

3。4。1 苯酚浓度随 BESs 运行时间的变化 19

3。4。2 COD 去除效率随时间的变化 20

3。4。3 BESs 的典型产电周期 21

3。4。4  接种电极的 SEM 22

结 论 23

致 谢 25

参 考 文 献 26

1 引言

1。1 生物电化学技术（BESs）简介

BESs 作为一个生物电化学的体系，主要是微生物、电极以及底物之间相互作用的一个体 系。阳极微生物利用有机物或者是一些无机物如硫作为电子供体，通过微生物的作用将其氧 化或降解，在此过程中将电子传递给阳极。阴极会利用氧化态的物质作为电子受体，这些电 子受体中常见的是氧气，此外还有铁氢化钾、高锰酸钾、硝酸盐、重金属等。BESs 不同于传 统的废水处理方法，该技术可以在处理废水的同时获得电能，在获得能源的同时，也可达到 加速降解废水的目的。BESs 作为一项热门的科学技术，能够实现废水处理以及利用细菌降解 有机污染物来产电。然而生物电化学系统对难降解有机物进行能量回收仍然很困难，特别是 芳香族化合物和杂环化合物。因为应用于阳极的电极通常是石墨毡，存在着催化性能差和导 电性能差的问题。作为电化学活性微生物的一种可替代电子受体，阳极在底物降解和产电方 面有重要作用[1]。因此，高性能阳极材料的选择和制备在 BESs 的设计中至关重要。论文网