微生物电解池生物阴极产氢技术的研究开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述1.生物制氢技术的概述利用生物技术进行产氢的环境友好型生物制氢技术，即利用微生物自身代谢释放氢气的过程，其产氢条件温和，环境友好且原料来源丰富而被认为是未来氢能生产的主要替代形式，越来越受到各国的广泛关注[1]。

与传统的化学方法相比，生物制氢技术具有清洁、节能和不消耗矿物资源等突出优点，并且它以其来源于微生物自身的新陈代谢，产氢反应在常温、常压和接近中性的温和条件下即可进行，而且可利用工农业废弃物和各种工业污水为制氢原料，既实现了废弃物资源化，又可降低成本，因此生物制氢技术被认为是一种发展前景广阔的环境友好型制氢新方法[2]。

2.生物电解池产氢技术研究进展2.1微生物电解池简介微生物电解池（microbial electrolysis cell，mec）是一种直接将生物可降解的有机物中的化学能直接、连续地转化为氢能的新概念和装置。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

要解决的问题：目前，虽然国内外研究者对mec已开展了大量的可行性探索和基础研究，但是由于氢气产率低，阴极催化剂价格昂贵，应用范围窄等因素的限制，有关mec的研究主要停留在实验室的规模和水平上，很难实现商业化应用。

本课题针对以上存在的问题，对微生物电解池阴极及外部条件进行优化。

生物阴极主要有以下几个优点：①微生物替代金属等其它化学试剂作催化剂可以降低mec的构建与运行成本；②避免了催化剂中毒等问题，从而提高了电池运行的持续性；③在阴极室生长的微生物也可以处理废水或产生有用物质。