印霞棐，刘维平

（江苏理工学院化学与环境工程学院，江苏 常州 213000）

对微生物燃料电池（microbial fuel cell，简称MFC）而言，电极材料作为微生物催化反应界面，其性能直接影响微生物在阳极材料上的吸附生长、微生物传递电子能力、电极阻抗及阴极氧还原反应（oxygen reduction reaction，ORR）的速率[1]，而且，作为反应器的重要组成部件，电极材料的选择也决定了污水处理的成本。因此，电极材料对优化提升MFC的性能至关重要[2-3]。

阳极作为产电微生物的附着的载体，不仅影响产电微生物附着量，而且影响电子向阳极的传递，对提高MFC的产电性能有至关重要的影响。目前使用较多的MFC的阳极材料主要是以碳为基材的如石墨[4-5]、碳纸[6]、碳布[7]、碳纤维刷[8]、碳纳米管[9-10]、石墨烯[11-13]等。然而很少有文献报道研究者使用两种电极材料的组合探索对MFC产电的 影响。

葡萄糖是MFC研究中最常用的阳极底物，然而以葡萄糖为底物的MFC产电性能普遍较低，主要原因是葡萄糖是单糖，易发酵产气，而产电和产气是相互竞争的过程，大部分的葡萄糖分解产生甲烷和氢气，导致产生的电流较小[14]。而多糖则可以水解为小分子的糖或酸类物质，被产电菌所利用。有研究者研究空气阴极[15]或利用水[16]为阴极液，但MFC的产能不高，而可溶性阴极电解液如铁氰化 物[17]、重金属废水[18]的使用可大大提高MFC的产电性能。

本研究采用双室MFC反应器，以模拟有机废水为阳极基质，以厌氧活性污泥为阳极菌种，以硫酸铜废水为阴极液。由于重金属废水具有氧化性，有机废水具有还原性，使得以废治废的实现有了理论保证[19]。……