微生物燃料電池原理與應(yīng)用

內(nèi)容概要

　　《高等學(xué)?！笆濉币?guī)劃教材·市政與環(huán)境工程系列研究生教材：微生物燃料電池原理與應(yīng)用》可分為兩大部分：概論、微生物燃料電池結(jié)構(gòu)、MFC材料、耦合型生物燃料電池、細(xì)胞外產(chǎn)電微生物、微生物燃料電池的發(fā)電原理、電池能量的計(jì)算、傳質(zhì)與擴(kuò)散過程、微生物電解池、MFC在廢水處理中的應(yīng)用、MFC的其他應(yīng)用、MFC的發(fā)展前景?！　　陡叩葘W(xué)?！笆濉币?guī)劃教材·市政與環(huán)境工程系列研究生教材：微生物燃料電池原理與應(yīng)用》可作為市政工程、環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、生命科學(xué)等基礎(chǔ)與應(yīng)用學(xué)科的高年級(jí)本科和研究生教材或相關(guān)專業(yè)的培訓(xùn)教材，也可以供科研工作者參考。

書籍目錄

第1章 概論1.1 能源需求1.2 能源危機(jī)及全球氣候變化的嚴(yán)峻性1.3 廢物能源化技術(shù)1.4 微生物燃料電池的發(fā)展歷程1.5 燃料電池及微生物燃料電池的基本分類1.6 微生物燃料電池的基本特點(diǎn)第2章 微生物燃料電池結(jié)構(gòu)2.1 微生物燃料電池結(jié)構(gòu)概述2.2 五種結(jié)構(gòu)不同的MFC2.3 間接MFC和直接MFC2.4 不同陰極MFC第3章 微生物燃料電池電極材料3.1 陽極材料3.2 陰極材料3.3 質(zhì)子交換膜3.4 陰陽極電解液3.5 微生物燃料電池的底物3.6 總結(jié)與展望第4章 耦合型生物燃料電池4.1 耦合型生物燃料電池的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展4.2 污染控制過程的原理和特點(diǎn)4.3 系統(tǒng)的生物催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)4.4 過程燃料產(chǎn)物的分離與純化4.5 耦合型生物燃料電池的電極、質(zhì)子交換膜和電解質(zhì)的問題4.6 電子傳遞與電極反應(yīng)4.7 耦合型生物燃料電池模型的建立與系統(tǒng)優(yōu)化4.8 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、組裝、操作與評(píng)價(jià)第5章 細(xì)胞外產(chǎn)電微生物5.1 簡(jiǎn)介5.2 電子轉(zhuǎn)移的機(jī)制5.3 細(xì)菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)與生理特點(diǎn)5.4 群落分析5.5 將MFC作為工具研究胞外產(chǎn)電菌5.6 微生物馴化與鑒定5.7 微生物電解池產(chǎn)氫與傳統(tǒng)產(chǎn)氫方法的比較第6章 發(fā)電原理與效能6.1 微生物燃料電池的原理6.2 間接微生物燃料電池6.3 直接微生物燃料電池6.4 微生物燃料電池的材料研究6.5 微生物燃料電池的模型研究6.6 微生物燃料電池應(yīng)用概況第7章 電池能量的計(jì)算7.1 電壓和電流的計(jì)算7.2 MFC熱力學(xué)分析和能量效率7.3 庫侖效率7.4 極化曲線及功率密度曲線7.5 內(nèi)阻7.6 陰極電位損失7.7 反應(yīng)器的化學(xué)和電化學(xué)分析7.8 MFC中微生物的分析第8章 微生物燃料電池中的傳質(zhì)與擴(kuò)散過程8.1 微生物燃料電池中的傳質(zhì)與擴(kuò)散過程的現(xiàn)代研究方法8.2 微生物燃料電池中的傳質(zhì)與擴(kuò)散過程8.3 強(qiáng)化傳質(zhì)與擴(kuò)散材料的制備與種類8.4 生物多孔極、電解質(zhì)與隔膜間的傳質(zhì)擴(kuò)散第9章 微生物電解池9.1 操作原理9.2 微生物電解池系統(tǒng)9.3 氫氣產(chǎn)率9.4 氫氣回收率9.5 能量回收9.6 氫損失9.7 MEC與MFC系統(tǒng)的差異第10章 MFC在廢水處理中的應(yīng)用10.1 概述……第11章 MFC的其他應(yīng)用第12章 MFC的發(fā)展前景參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主（約占75%左右），且隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅速發(fā)展，能源的消耗量日益增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1990年全國(guó)煤炭消耗量為10.5 2億噸，1995年增到12.8 億噸。1995年我國(guó)燃煤排放的二氧化硫達(dá)2370萬噸，超過歐洲和美國(guó)，位居世界首位。據(jù)國(guó)家環(huán)保總局對(duì)全國(guó)2177個(gè)環(huán)境監(jiān)測(cè)站3年的監(jiān)測(cè)結(jié)果統(tǒng)計(jì)，有62.3 %的城市二氧化硫年平均濃度超過國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，日平均濃度超過國(guó)家三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，年降水pH值低于5.6 的酸雨覆蓋面約占國(guó)土總面積的30%左右，粉塵爆炸、粉塵污染嚴(yán)重，生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)建設(shè)受到嚴(yán)重影響。而且我國(guó)北方地區(qū)冬寒漫長(zhǎng)，大多數(shù)采用鍋爐供暖，由于能源結(jié)構(gòu)以煤炭為主，就使得煙塵污染成了又一重要的環(huán)境問題。針對(duì)這些情況，我們必須找到一種儲(chǔ)量大、后續(xù)性強(qiáng)、熱效率高、儲(chǔ)存形式多的環(huán)保型清潔能源，氫能源正是這樣一種優(yōu)質(zhì)能源。在化石燃料日益減少的情況下，我國(guó)能源本來就不占優(yōu)勢(shì)，再加之人均資源占有量不足，這就勢(shì)必要求我國(guó)必須比其他國(guó)家更重視后續(xù)能源的開發(fā)和利用，而汽車、飛機(jī)、輪船等機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的現(xiàn)代交通工具只能采用“含能體能源”，所以氫能源無疑成為一個(gè)新興的熱點(diǎn)。　　氫能是一種二次能源，不像煤、石油和天然氣等可以直接從地下開采，幾乎完全依靠化石燃料，它是通過一定的方法，利用其他能源制取的。隨著化石燃料消耗量的日益增加，其儲(chǔ)備量日益減少，終有一天這些資源將要枯竭，這就迫切需要尋找一種不依賴化石燃料的儲(chǔ)量豐富的新的含能體能源。氫能正是這樣一種在常規(guī)能源出現(xiàn)危機(jī)時(shí)開發(fā)的二次能源，同時(shí)也是人們期待的新二次能源。氫位于元素周期表之首，原子序數(shù)為1，常溫常壓下為氣態(tài)，超低溫高壓下為液態(tài)。作為一種理想的新的含能體能源，它具有以下特點(diǎn)。　?、儋|(zhì)量最輕的元素。標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下，密度為0.8 999g/L，-252.7 ℃時(shí)，可成為液體，若將壓力增大到數(shù)百個(gè)大氣壓，液態(tài)氫可變?yōu)榻饘贇洹！　、趯?dǎo)熱性最好的氣體，比大多數(shù)氣體的導(dǎo)熱系數(shù)高10倍?！　　?/pre>








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