乙酸是挥发性脂肪酸（VFAs）的主要组分，也是甲烷化代谢途径中的关键中间物，其积累可反映厌氧消化（AD）过程的稳定性。近年来，生物电化学传感器因可用于环境和生物过程监测而备受关注，但乙酸检测仍面临电极间距大、稳定性低、阴极生物污堵和检测范围窄等挑战。本研究提出一种基于三腔室微生物电化学系统的创新生物传感器，用于监测AD过程中的乙酸。...
本文报道了一种以石墨电极为阳极、固定化Gluconobacter oxydans VKM-1280细菌为生物催化层的微生物燃料电池（MFC）。细菌分别包埋于壳聚糖、聚乙烯醇（PVA）或N-乙烯基吡咯烷酮改性PVA（mPVA）中，并以乙醇为底物。阳极进一步用多壁碳纳米管（MWCNT）修饰，旨在在含暴露PQQ依赖醇脱氢酶的细胞脂质膜与电...
针对单一传感器准确度和信息不足的问题，本研究将两个生物阴极单室微生物燃料电池（MFC）与上流式厌氧污泥床（UASB）反应器集成，构建UASB-MFC双传感器系统，用于UASB运行性能在线监测。利用厌氧微生物生物吸附特性，悬浮层MFC对出水化学需氧量（COD）变化响应更灵敏，适合COD实时监测；污泥层MFC对总挥发性脂肪酸（TVFA）...
本研究在单室空气阴极微生物燃料电池（MFC）中实现了对硫酸新霉素抗生素的间接检测与定量。以葡萄糖为碳源，通过电压、功率密度、电流密度和库仑效率评价MFC性能，并同步采用LC-MS/MS、化学需氧量（COD）和总糖去除率监测硫酸新霉素的去除。结果表明，硫酸新霉素可被部分降解，但其存在会随浓度升高影响并最终抑制MFC产电性能。为阐明MF...
基于微生物燃料电池的生物传感器（MFC-biosensors）利用阳极生物膜作为生物识别元件，用于监测水体中的生化需氧量（BOD）和生物毒性，但其灵敏度相对较低，限制了在线应用。本研究系统比较了以混合培养和 Shewanella loihica PV-4 纯培养分别接种构建的双室 MFC-biosensors 的灵敏度差异。两种传感...
污水被视为可重复利用的水资源和节能来源，但传统污水处理存在能耗高、剩余污泥多、资源回收不足等限制。微生物燃料电池（MFC）因可在温和条件下利用多种可生物降解底物作为燃料而受到关注。MFC 可用于污水处理设施中降解有机物，也可作为生物传感器用于需监测的生物氧等参数。该技术具有简单、快速、创新等优点。然而，MFC 的实际应用仍面临电力产...
本研究提出一种基于微生物燃料电池（MFC）的一氧化碳（CO）监测生物传感器。其工作原理假设为CO抑制阳极细菌活性，从而降低产电。将成熟电活性生物膜暴露于不同浓度CO气体，在CO浓度10%–70%范围内，CO浓度与电压下降（0.8–24 mV）呈比例线性关系（R2=0.987）；当CO浓度超过70%后，电压输出不再进一步下降。传感器响...
毒性监测对保护公共健康和生态安全至关重要。微生物燃料电池（MFC）传感器在毒性监测中显示良好潜力，但现有MFC传感器仅能用于厌氧水体监测。本研究采用简单方法制备了一种新型气体扩散（GD）生物阴极传感元件。该GD生物阴极MFC传感器可直接用于好氧和厌氧水体中甲醛（0.0005%–0.005%）的检测。电化学分析表明，传感器响应源于甲醛...
微生物燃料电池（MFC）传感器可用于污水中有毒物质的连续在线监测，但其信号常受污水有机强度波动干扰。本研究通过向生活污水中添加乙酸和葡萄糖（150、300和500 mg COD/L）作为补充电子供体，考察MFC传感器对Cu(II)毒性检测的鲁棒性。结果显示，添加500 mg COD/L乙酸时性能最佳：当污水有机强度突然降低75%时，...
自供电电化学生物传感器利用生物燃料电池同时作为电源和传感元件，从而简化生物传感器系统，使其不再需要恒电位仪、恒电位仪电源以及信号装置供电。本综述系统总结自供电生物传感器领域的进展，并讨论其相对于其他电化学生物传感器的优势与局限。文章讨论由酶生物燃料电池、细胞器生物燃料电池和微生物燃料电池构成的自供电生物传感器，以及多种传感机制：被测...
安全饮水是人类基本权利，但许多地区缺乏可现场部署的低成本水质检测工具。本文报道了首个通过丝网印刷将可降解碳基电极制备在单张纸上的纸基微生物燃料电池（pMFC），并将其用作水中生物活性毒性化合物（如甲醛）的冲击传感器。该器件以纸基同时作为电极载体和质子扩散隔膜，无需外部膜、泵或恒电位仪；阳极富集电活性细菌生物膜，通过氧化乙酸产生电流，...