本研究将生物阴极微生物燃料电池（MFC）与管式膜集成，构建MFC-管式膜生物反应器（MFC-TMBR）系统，并将生物阴极MFC开发为TMBR中化学需氧量（COD）实时监测的生物传感器。在恒定阳极电位下，系统电流随运行参数变化而改变：水力停留时间（HRT）缩短、传质速率提高时，电流响应增强；不同混合液悬浮固体（MLSS）浓度下，胞外聚...
本研究探索单室间歇式立方体微生物燃料电池（CMFC）作为新型自维持生物传感器，用于实时监测废水进水中毒性冲击（毒素浓度突变）。研究选取铬、铁、硝酸盐和乙酸钠四类冲击，分别代表急性毒性重金属、低毒性金属、常见营养盐和有机污染物。以新鲜废水作为接种液培养阳极产电细菌，3天内完成驯化，表明该自供电传感器可快速适应废水。结果表明，CMFC能...
农业、工业和家用化学品的广泛使用增加了全球淡水污染风险，因此迫切需要高效、在线和现场的水质监测分析工具。本研究采用快速原型逐层3D打印技术制备小型单室空气阴极微生物燃料电池（SCMFC），并将其作为连续水质监测生物传感器。当以乙酸作为限速底物时，SCMFC可用作水中化学需氧量（COD）传感器，线性检测范围为3–164 ppm，相对阳...
本研究开发了一种海洋微生物燃料电池（MFC）型生物传感器，用于在线监测海水脱盐厂进水中可同化有机碳（AOC），以评估反渗透（RO）膜生物污染风险。在石墨织物阳极上富集形成的阳极嗜电生物膜能够以乙酸盐作为模型AOC，将其检测至低至5 mM（相当于120 mg/L AOC），足以作为在线生物污染风险传感器。尽管传感器在高于常规MFC阳极...
本研究报道了一种基于磺化聚醚醚酮（SPEEK）质子交换膜的单室微生物燃料电池（SCMFC）生化需氧量（BOD）传感器。该传感器以电活性细菌为生物识别元件，以人工废水中的可生物降解有机物为底物，通过微生物氧化底物产生电子和质子，在外电路负载下输出电流或库仑信号。实验表明，SPEEK-SCMFC 的稳态电流与 BOD 浓度在 50–65...
生化需氧量（BOD）是评价水质和有机污染最常用的指标之一，可反映水体中易生物降解有机负荷。传统 BOD5 测定通常需 5 天，且不同实验室结果差异可达约 20%，主要源于接种微生物群落多样性波动。近二十年来，为缩短分析时间并提高可靠性，研究者发展了多种替代技术，包括改进的溶解氧测量、比色/压力法、生物发光细菌、微生物燃料电池、氧化还...