什么是微生物电池
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解决时间 2021-02-05 10:39
- 提问者网友:锁深秋
- 2021-02-04 13:48
什么是微生物电池
最佳答案
- 五星知识达人网友:人類模型
- 2021-02-04 14:03
问题一:微生物电池的作用原理 微生物功料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。其基本工作原理是:在阳极室厌氧环境下,有机物在微生物作用下分解并释放出电子和质子,电子依靠合适的电子传递介体在生物组分和阳极之间进行有效传递,并通过外电路传递到阴极形成电流,而质子通过质子交换膜传递到阴极,氧化剂(一般为氧气)在阴极得到电子被还原与质子结合成水。
文库里边有文章
============= END =============
希望有帮助
...............他很懒什么也没留下..................问题二:目前用于微生物燃料电池的微生物有哪些??随便举几种微生物就行 目前用的比较多是嗜碱性假单胞菌。还有希瓦氏菌,地杆菌,克雷伯氏杆菌问题三:生物电池的分类 1、单步反应型生物电池,指利用生物体内的氧化还原物质发生氧化还原反应制成的生物电池。2、多步反应型生物电池,指生物体外的氧化还原物质发生氧化还原反应制成的生物电池。3、细胞型生物电池,指生物体细胞外的氧化还原物质发生氧化还原反应制成的生物电池。它们的主要差别是反映场所不同。分别是“于生物体内”,“于生物体外”以及“与生物体细胞外”。 1、微生物电池微生物电池由阳极室和阴极室组成。有一个质子交换膜将两极室分开。基本反应类型分为四步:1) 在微生物的作用下,燃料发生氧化反应,同时释放出电子。2)介体捕获电子并将其运送至阳极。3) 电子经外电路抵达阴极,质子通过质子交换膜由阳极室进入阴极室。4)氧气在阳极接收电子,发生氧化还原反应。阳极反应:C6H12O6+6H2O→6CO2+24H++24e阴极反应:6O2+24H++24e-→12H2O2、酶电池酶电池通常使用葡萄糖作为反应原料。反应原理如下:葡萄糖在葡萄糖氧化酶(GOx)和辅酶的作用下失去电子被氧化成葡萄糖酸,电子由介体运送至阳极,在经外电路到阴极。双氧水得到电子,并在做过的氧化酶的作用下还原成水。阳极反应:葡萄糖→葡萄糖酸+2H++2e-阴极反应:H2O2+2H++2e-→2H2O普遍使用的以葡萄糖为燃料的酶电池是模仿线粒体的反应机构而制成的,线粒体是以葡萄糖为燃料的酶电池的理想模型。问题四:微生物电池的电池反应式,要正极的负极的还有总反应式 碱性溶液做电解质
负极:C6H12O6 -24e- +36OH-=6CO32-+24H2O
极:6O2+24e-+12H2O=24OH-
总:C6H12O6 +12OH-+6O2-=6CO32-+12H2O
酸性溶液做电解质负极:C6H12O6 -24e- +6H2O=6CO2+24H+
极:6O2+24e-+24H+=12H2O
总:C6H12O6 +6O2-=6CO2+6H2O
感觉这样的提问是没有意义的
还是自己找下资料吧问题五:微生物燃料电池的分类介体 向微生物燃料电池中添加的介体主要有两种:第一类是人工合成的介体,主要是一些染料类的物质,如吩嗪、吩噻嗪、靛酚、硫堇等等。这些介体必须满足一定的条件:(1) 能穿透进入微生物的细胞内发生氧化反应;(2) 非常容易得电子;(3) 在被还原之前能快速离开微生物细胞;(4) 在阳极表面有很好的电化学活性;(5) 稳定性好;(6) 在阳极电解液中是可溶的;(7) 对微生物没有毒性;(8) 不会被微生物代谢掉。第二类是某些微生物自身可以合成介体,如Pseudomonas aeruginosastrainKRP1能够合成绿脓菌素和吩嗪-1-甲酰胺等物质,它合成的介体不光自己可以使用,其它的微生物也可以利用它产生的介体传递电子。 微生物燃料电池(MFCs)提供了从可生物降解的、还原的化合物中维持能量产生的新机会。MFCs可以利用不同的碳水化合物,同时也可以利用废水中含有的各种复杂物质。关于它所涉及的能量代谢过程,以及细菌利用阳极作为电子受体的本质,目前都只有极其有限的信息;还没有建立关于其中电子传递机制的清晰理论。倘若要优化并完整的发展MFCs的产能理论,这些知识都是必须的。依据MFC工作的参数,细菌使用着不同的代谢通路。这也决定了如何选择特定的微生物及其对应的不同的性能。在此,我们将讨论细菌是如何使用阳极作为电子传递的受体,以及它们产能输出的能力。对MFC技术的评价是在与目前其它的产能途径比较下作出的。微生物燃料电池并不是新兴的东西,利用微生物作为电池中的催化剂这一概念从上个世纪70年代就已存在,并且使用微生物燃料电池处理家庭污水的设想也于1991年实现。但是,经过提升能量输出的微生物燃料电池则是新生的,为这一事物的实际应用提供了可能的机会。MFCs将可以被生物降解的物质中可利用的能量直接转化成为电能。要达到这一目的,只需要使细菌从利用它的天然电子传递受体,例如氧或者氮,转化为利用不溶性的受体,比如MFC的阳极。这一转换可以通过使用膜联组分或者可溶性电子穿梭体来实现。然后电子经由一个电阻器流向阴极,在那里电子受体被还原。与厌氧性消化作用相比,MFC能产生电流,并且生成了以二氧化碳为主的废气。与现有的其它利用有机物产能的技术相比,MFCs具有操作上和功能上的优势。首先它将底物直接转化为电能,保证了具有高的能量转化效率。其次,不同于现有的所有生物能处理,MFCs在常温,甚至是低温的环境条件下都能够有效运作。第三,MFC不需要进行废气处理,因为它所产生的废气的主要组分是二氧化碳,一般条件下不具有可再利用的能量。第四,MFCs不需要能量输入,因为仅需通风就可以被动的补充阴极气体。第五,在缺乏电力基础设施的局部地区,MFCs具有广泛应用的潜力,同时也扩大了用来满足我们对能源需求的燃料的多样性。 为了衡量细菌的发电能力,控制微生物电子和质子流的代谢途径必须要确定下来。除去底物的影响之外,电池阳极的势能也将决定细菌的代谢。增加MFC的电流会降低阳极电势,导致细菌将电子传递给更具还原性的复合物。因此阳极电势将决定细菌最终电子穿梭的氧化还原电势,同时也决定了代谢的类型。根据阳极势能的不同能够区分一些不同的代谢途径:高氧化还原氧化代谢,中氧化还原到低氧化还原的代谢,以及发酵。因此,目前报道过的MFCs中的生物从好氧型、兼性厌氧型到严格厌氧型的都有分布。在高阳极电势的情况下,细菌在氧化代谢时能够使用呼吸链。电子及其相伴随的质子传递需要通过NADH脱氢酶、泛醌、辅酶Q或细胞色素。Kim等研究了这条通路的利用情况。他们观察到MFC中电流的产生能够被多种电子呼吸链的抑制剂所阻断。在他们所......余下全文>>问题六:谁知道微生物电池(MFC)是怎么回事 请看
参考资料:baike.baidu.c订m/view/354539.htm问题七:如图为一种微生物燃料电池结构示意图,关于该电池叙述正确的是( )A.分子组成为Cm(H2O)n的物质一 A.分子组成为Cm(H2O)n的物质不一定为糖类,与甲醛、乳酸、乙酸乙酯等物质,故A错误;B.形成原电池时,微生物所在电极区发生氧化反应,Cm(H2O)n被氧化生成水和二氧化碳,故B错误;C.原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故C错误;D.MnO2被还原生成Mn2+,为原电池的正极,电极方程式为MnO2+4H++2e-═Mn2++2H2O,故D正确.故选D.问题八:电池有几类?怎么区分? 10分一次电池:用完即丢,无法重复使用者,如:碳锌电池、碱性电池、水银电池、锂电池。 ■二次电池:可充电重复使用者,如:镍镉充电电池、镍氢充电电池、锂充电电池、铅酸电池、太阳能电池。 依用途区分 ■工业用 例:工厂使用于产品内建者,属特定外型或多粒组成,如:电动工具、通讯用电池等。 ■消费性使用 例:一般消费者使用,可于市面购置更换者,使用量最多的为圆柱形凸头电池。 服务寿命 电池是一种化学物质,因而也是有一定服务寿命的,诸如干电池(包括普通的碱性电池)等一次电池是不能充电的,服务寿命当然只有一次。对于充电电池,一般我们以充电次数来衡量其服务寿命的长短。镍镉电池的循环使用寿命在 300~700 次左右,镍氢电池的可充电次数 一般为 400~1000 次,锂离子电池为 500~800 次。充电电池的服务寿命不仅受制作电池采用 的原料、 制 作工艺等因素的影响,还与电池的充放电方法及实际使用情况有密切关系。例如,某人于 1985 年开始使用的 6 节 HITACHI (日立)镍镉电池,一直到现在还在继续使用,只是电池容量有些降低了。看来,只要使用方法合理,充电电池是完全可以达到甚至大大超过标称的服务寿命的。 干电池carbon-zincdry batteries 碱锰电池alkaline 一次性电池manganese batteries) primary batteries 锂电池lithium batteries 铅酸电池lead batteries 化学电池 二次电池 镍镉电池(Ni-Cd ) chemical batteries (secondary batteries 镍氢电池Ni-MH 锂离子电池Li-ion 其它other 燃料电池fuel cell 物理电池physical energy 太阳电池solar cellbatteries 微生物电池 常用设备 常用电池 一次/二次电池 酸性/碱性/有机类 常见尺寸 汽车用启动电源 铅酸电池 二次电池 酸性 方型 普通摄像机电池 铅酸电池 二次电池 酸性 方型 火车启动电源、电动车 镍镉/镍氢电池 二次电池 碱性 方性、圆柱型 手机电池 镍氢/锂电池 二次电池 碱性/有机介质 方型 手电筒 锌锰电池 一次电池 酸性/中性/碱性 1号/2号/5号 传呼机 锌锰电池 一次电池 碱性 5号/7号 高档模拟相机 锂电池 一次电池 有机介质 圆柱型 具体解释参考: 电池有多少种类? 化学电池按工作性质可分为:一次电池(原电池);二次电池(可充电电池)铅酸蓄电池。其中:一次电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。二次电池可分为:镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池可分为:开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。 什么是锌-锰干电池? 锌-锰电池又称勒兰社(Leclanche)电池,是法国科学家勒兰社(Leclanche)于1868年发明的由锌(Zn)作负极,二氧化锰(MnO 2 )为正极,电解质溶液采用中性氯化铵(NH 4 C1)、氧化锌(ZnC1 2 )的水溶液,面淀粉或浆层纸作隔离层制成的电池称锌锰电池,由于其电解质溶液通......余下全文>>
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...............他很懒什么也没留下..................问题二:目前用于微生物燃料电池的微生物有哪些??随便举几种微生物就行 目前用的比较多是嗜碱性假单胞菌。还有希瓦氏菌,地杆菌,克雷伯氏杆菌问题三:生物电池的分类 1、单步反应型生物电池,指利用生物体内的氧化还原物质发生氧化还原反应制成的生物电池。2、多步反应型生物电池,指生物体外的氧化还原物质发生氧化还原反应制成的生物电池。3、细胞型生物电池,指生物体细胞外的氧化还原物质发生氧化还原反应制成的生物电池。它们的主要差别是反映场所不同。分别是“于生物体内”,“于生物体外”以及“与生物体细胞外”。 1、微生物电池微生物电池由阳极室和阴极室组成。有一个质子交换膜将两极室分开。基本反应类型分为四步:1) 在微生物的作用下,燃料发生氧化反应,同时释放出电子。2)介体捕获电子并将其运送至阳极。3) 电子经外电路抵达阴极,质子通过质子交换膜由阳极室进入阴极室。4)氧气在阳极接收电子,发生氧化还原反应。阳极反应:C6H12O6+6H2O→6CO2+24H++24e阴极反应:6O2+24H++24e-→12H2O2、酶电池酶电池通常使用葡萄糖作为反应原料。反应原理如下:葡萄糖在葡萄糖氧化酶(GOx)和辅酶的作用下失去电子被氧化成葡萄糖酸,电子由介体运送至阳极,在经外电路到阴极。双氧水得到电子,并在做过的氧化酶的作用下还原成水。阳极反应:葡萄糖→葡萄糖酸+2H++2e-阴极反应:H2O2+2H++2e-→2H2O普遍使用的以葡萄糖为燃料的酶电池是模仿线粒体的反应机构而制成的,线粒体是以葡萄糖为燃料的酶电池的理想模型。问题四:微生物电池的电池反应式,要正极的负极的还有总反应式 碱性溶液做电解质
负极:C6H12O6 -24e- +36OH-=6CO32-+24H2O
极:6O2+24e-+12H2O=24OH-
总:C6H12O6 +12OH-+6O2-=6CO32-+12H2O
酸性溶液做电解质负极:C6H12O6 -24e- +6H2O=6CO2+24H+
极:6O2+24e-+24H+=12H2O
总:C6H12O6 +6O2-=6CO2+6H2O
感觉这样的提问是没有意义的
还是自己找下资料吧问题五:微生物燃料电池的分类介体 向微生物燃料电池中添加的介体主要有两种:第一类是人工合成的介体,主要是一些染料类的物质,如吩嗪、吩噻嗪、靛酚、硫堇等等。这些介体必须满足一定的条件:(1) 能穿透进入微生物的细胞内发生氧化反应;(2) 非常容易得电子;(3) 在被还原之前能快速离开微生物细胞;(4) 在阳极表面有很好的电化学活性;(5) 稳定性好;(6) 在阳极电解液中是可溶的;(7) 对微生物没有毒性;(8) 不会被微生物代谢掉。第二类是某些微生物自身可以合成介体,如Pseudomonas aeruginosastrainKRP1能够合成绿脓菌素和吩嗪-1-甲酰胺等物质,它合成的介体不光自己可以使用,其它的微生物也可以利用它产生的介体传递电子。 微生物燃料电池(MFCs)提供了从可生物降解的、还原的化合物中维持能量产生的新机会。MFCs可以利用不同的碳水化合物,同时也可以利用废水中含有的各种复杂物质。关于它所涉及的能量代谢过程,以及细菌利用阳极作为电子受体的本质,目前都只有极其有限的信息;还没有建立关于其中电子传递机制的清晰理论。倘若要优化并完整的发展MFCs的产能理论,这些知识都是必须的。依据MFC工作的参数,细菌使用着不同的代谢通路。这也决定了如何选择特定的微生物及其对应的不同的性能。在此,我们将讨论细菌是如何使用阳极作为电子传递的受体,以及它们产能输出的能力。对MFC技术的评价是在与目前其它的产能途径比较下作出的。微生物燃料电池并不是新兴的东西,利用微生物作为电池中的催化剂这一概念从上个世纪70年代就已存在,并且使用微生物燃料电池处理家庭污水的设想也于1991年实现。但是,经过提升能量输出的微生物燃料电池则是新生的,为这一事物的实际应用提供了可能的机会。MFCs将可以被生物降解的物质中可利用的能量直接转化成为电能。要达到这一目的,只需要使细菌从利用它的天然电子传递受体,例如氧或者氮,转化为利用不溶性的受体,比如MFC的阳极。这一转换可以通过使用膜联组分或者可溶性电子穿梭体来实现。然后电子经由一个电阻器流向阴极,在那里电子受体被还原。与厌氧性消化作用相比,MFC能产生电流,并且生成了以二氧化碳为主的废气。与现有的其它利用有机物产能的技术相比,MFCs具有操作上和功能上的优势。首先它将底物直接转化为电能,保证了具有高的能量转化效率。其次,不同于现有的所有生物能处理,MFCs在常温,甚至是低温的环境条件下都能够有效运作。第三,MFC不需要进行废气处理,因为它所产生的废气的主要组分是二氧化碳,一般条件下不具有可再利用的能量。第四,MFCs不需要能量输入,因为仅需通风就可以被动的补充阴极气体。第五,在缺乏电力基础设施的局部地区,MFCs具有广泛应用的潜力,同时也扩大了用来满足我们对能源需求的燃料的多样性。 为了衡量细菌的发电能力,控制微生物电子和质子流的代谢途径必须要确定下来。除去底物的影响之外,电池阳极的势能也将决定细菌的代谢。增加MFC的电流会降低阳极电势,导致细菌将电子传递给更具还原性的复合物。因此阳极电势将决定细菌最终电子穿梭的氧化还原电势,同时也决定了代谢的类型。根据阳极势能的不同能够区分一些不同的代谢途径:高氧化还原氧化代谢,中氧化还原到低氧化还原的代谢,以及发酵。因此,目前报道过的MFCs中的生物从好氧型、兼性厌氧型到严格厌氧型的都有分布。在高阳极电势的情况下,细菌在氧化代谢时能够使用呼吸链。电子及其相伴随的质子传递需要通过NADH脱氢酶、泛醌、辅酶Q或细胞色素。Kim等研究了这条通路的利用情况。他们观察到MFC中电流的产生能够被多种电子呼吸链的抑制剂所阻断。在他们所......余下全文>>问题六:谁知道微生物电池(MFC)是怎么回事 请看
参考资料:baike.baidu.c订m/view/354539.htm问题七:如图为一种微生物燃料电池结构示意图,关于该电池叙述正确的是( )A.分子组成为Cm(H2O)n的物质一 A.分子组成为Cm(H2O)n的物质不一定为糖类,与甲醛、乳酸、乙酸乙酯等物质,故A错误;B.形成原电池时,微生物所在电极区发生氧化反应,Cm(H2O)n被氧化生成水和二氧化碳,故B错误;C.原电池工作时,阳离子向正极移动,阴离子向负极移动,故C错误;D.MnO2被还原生成Mn2+,为原电池的正极,电极方程式为MnO2+4H++2e-═Mn2++2H2O,故D正确.故选D.问题八:电池有几类?怎么区分? 10分一次电池:用完即丢,无法重复使用者,如:碳锌电池、碱性电池、水银电池、锂电池。 ■二次电池:可充电重复使用者,如:镍镉充电电池、镍氢充电电池、锂充电电池、铅酸电池、太阳能电池。 依用途区分 ■工业用 例:工厂使用于产品内建者,属特定外型或多粒组成,如:电动工具、通讯用电池等。 ■消费性使用 例:一般消费者使用,可于市面购置更换者,使用量最多的为圆柱形凸头电池。 服务寿命 电池是一种化学物质,因而也是有一定服务寿命的,诸如干电池(包括普通的碱性电池)等一次电池是不能充电的,服务寿命当然只有一次。对于充电电池,一般我们以充电次数来衡量其服务寿命的长短。镍镉电池的循环使用寿命在 300~700 次左右,镍氢电池的可充电次数 一般为 400~1000 次,锂离子电池为 500~800 次。充电电池的服务寿命不仅受制作电池采用 的原料、 制 作工艺等因素的影响,还与电池的充放电方法及实际使用情况有密切关系。例如,某人于 1985 年开始使用的 6 节 HITACHI (日立)镍镉电池,一直到现在还在继续使用,只是电池容量有些降低了。看来,只要使用方法合理,充电电池是完全可以达到甚至大大超过标称的服务寿命的。 干电池carbon-zincdry batteries 碱锰电池alkaline 一次性电池manganese batteries) primary batteries 锂电池lithium batteries 铅酸电池lead batteries 化学电池 二次电池 镍镉电池(Ni-Cd ) chemical batteries (secondary batteries 镍氢电池Ni-MH 锂离子电池Li-ion 其它other 燃料电池fuel cell 物理电池physical energy 太阳电池solar cellbatteries 微生物电池 常用设备 常用电池 一次/二次电池 酸性/碱性/有机类 常见尺寸 汽车用启动电源 铅酸电池 二次电池 酸性 方型 普通摄像机电池 铅酸电池 二次电池 酸性 方型 火车启动电源、电动车 镍镉/镍氢电池 二次电池 碱性 方性、圆柱型 手机电池 镍氢/锂电池 二次电池 碱性/有机介质 方型 手电筒 锌锰电池 一次电池 酸性/中性/碱性 1号/2号/5号 传呼机 锌锰电池 一次电池 碱性 5号/7号 高档模拟相机 锂电池 一次电池 有机介质 圆柱型 具体解释参考: 电池有多少种类? 化学电池按工作性质可分为:一次电池(原电池);二次电池(可充电电池)铅酸蓄电池。其中:一次电池可分为:糊式锌锰电池、纸板锌锰电池、碱性锌锰电池、扣式锌银电池、扣式锂锰电池、扣式锌锰电池、锌空气电池、一次锂锰电池等。二次电池可分为:镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、二次碱性锌锰电池等。铅酸蓄电池可分为:开口式铅酸蓄电池、全密闭铅酸蓄电池。 什么是锌-锰干电池? 锌-锰电池又称勒兰社(Leclanche)电池,是法国科学家勒兰社(Leclanche)于1868年发明的由锌(Zn)作负极,二氧化锰(MnO 2 )为正极,电解质溶液采用中性氯化铵(NH 4 C1)、氧化锌(ZnC1 2 )的水溶液,面淀粉或浆层纸作隔离层制成的电池称锌锰电池,由于其电解质溶液通......余下全文>>
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