生物电化学传感器因简单、低成本且具在线监测潜力，成为厌氧消化（AD）过程中挥发性脂肪酸（VFA）监测的有吸引力方法。本文开发了一种新型双室空气阴极微生物燃料电池（MFC）作为VFA监测生物传感器。传感器响应随VFA混合物浓度（2.8–112 mM）增加呈非线性增大；在2–5 h反应时间内，低VFA水平（<14 mM）下呈线性关系。高...
挥发性脂肪酸（VFAs）尤其是乙酸浓度已被证明是厌氧消化（AD）等厌氧过程的敏感可靠指标。微生物燃料电池（MFC）因反应器结构简单、运行条件温和，被视为有前景的VFA传感器。然而，传统MFC生物传感器在真实消化液直接加入阳极时，可能难以区分VFAs与其他有机物。本研究开发了一种以智能方式运行的MFC生物传感器，用于选择性检测乙酸。传...
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。...
厌氧消化过程中有机酸（OA）和挥发性脂肪酸（VFA）的积累是工艺失衡的重要指标，传统气相色谱、HPLC 或光度法存在样品前处理复杂、成本高和结果滞后等问题。本文报道了一种用于发酵过程多组分酸类分析的混合酶基电化学生物传感器系统。该系统由两个铂芯片多电极生物传感器组成：OA 传感器基于双酶原理，在同一芯片上分别固定 D-乳酸脱氢酶、L...
微生物电化学自提出以来即被认为具有传感潜力，因为微生物可通过代谢级联放大信号，对底物具有一定选择性，并能通过自我复制提高稳定性。其最大挑战是实现微生物与电极表面之间稳定且高效的电子转导。过去数十年，在极化电极上自发形成了一种新的微生物结构——电活性生物膜（EAB）。EAB 可在数十微米尺度上长距离传导电子，并在常规电极表面实现准可逆...
本研究提出一种基于微生物电解池（MEC）的创新生物传感器，用于厌氧消化（AD）过程中挥发性脂肪酸（VFA）的快速可靠测定。该生物电解传感器首先在含不同 VFA 浓度的合成废水中测试，发现电流密度（0.03±0.01 至 2.43±0.12 A/m2）与 VFA 浓度（5–100 mM）呈线性相关（R2=0.99）。随后考察外部电压、...
挥发性脂肪酸（VFA）浓度是控制和优化厌氧消化（AD）过程的重要指标。本研究基于微生物脱盐电池（MDC）原理开发了一种新型 VFA 生物传感器。该传感器由阳极室、中间室和阴极室组成，含 VFA 的样品加入中间室，离子化 VFA 经阴离子交换膜进入阳极室，被外电活性菌氧化并产生电流。首先利用合成消化液评估电流密度与 VFA 浓度的关系...
挥发性脂肪酸（VFA）浓度是监测厌氧消化、微生物燃料电池等生物过程的关键参数。本研究利用微生物燃料电池（MFC）技术，评估VFA浓度与电流、电压响应及电化学性质之间的相关性，并比较库仑效率和循环伏安两种方法对不同VFA种类的区分能力。MFC中阳极驯化菌群作为生物催化剂氧化VFA，电极与阳离子交换膜构成换能界面，输出电信号。结果表明，...
本研究在富集糖原积累菌（GAO）的厌氧-好氧序批式反应器（SBR）颗粒污泥中，利用荧光原位杂交（FISH）考察了‘Candidatus Competibacter phosphatis’的空间分布与代谢活性。该过程中电子供体乙酸与电子受体氧气按厌氧、好氧阶段顺序供给。FISH 显示该菌分布于颗粒内部，但代谢活性仅局限于颗粒表面下方约...