生物技术与人类课程论文 乔越5120829004 耐酸，耐酒精，不产或少产可降低甲醇生成量的果胶酶。常用的有曲霉，根霉， 拟内孢霉，红曲霉和毛霉等。细菌可发挥作用的有乳酸杆菌，醋酸菌，丁酸菌等。 巴西盛产甘蔗，乙醇发酵原料充足，到1988年时，己有88%的汽车发动机用 乙醇作燃料，其余的用含23%的乙醇的燃料。 4沼气发酵 沼气是作物秸秆，青杂草，人畜粪便等有机物在适当的温度，湿度，酸碱度 和密闭条件下，经过沼气池微生物发酵分解作用产生的可燃混合气体。其主要是 甲烷，占30%一40%，还有少量氢气，一氧化碳，硫化氢和氧气。可以作为燃 料，成为化石能源的替代能源缓解能源危机。 沼气微生物在厌氧条件下，以发酵的方式分解有机物。首先，不产生甲烷的 微生物将原料中的脂肪，蛋白质，糖类等有机物通过水解和发酵作用，大部分会 转化为不同的脂肪酸等物质，然后由甲烷杆菌将其转化为甲烷和二氧化碳。 发酵过程需要四大菌类群联合作用。第一类是水解性或发酵型细菌群，分泌 孢外酶，形成少量氢气和二氧化碳。第二类能将第一类菌群的产物分解成乙酸， 氢气，二氧化碳。第三类菌群为同型产乙酸菌群，能够将糖类发酵成乙酸或将二 氧化碳和氢气合成乙酸，主要有醋酸杆菌属和醋酸梭菌属。第四类是甲烷产生杆 菌，包括十七个属，七个主要类群，如甲烷杆菌属等。 5微生物燃料电池 微生物燃料电池(MFC)是一种以微生物为阳极催化剂，将化学能直接转化 成电能的装置。利用MFC不仅可以直接将水中或者污泥中的有机物降解，而且 同时可以将有机物在微生物代谢过程中产生的电子转化成电流，从而获得电能。 5.1微生物燃料电池原理。 微生物燃料电池的基本结构为阴极池加阳极池。根据阴极池结构的不同，MF℃ 可分为单池型和双池型2类：根据电池中是否使用质子交换膜又可分为有膜型和 无膜型2类。其中单池型MF℃由于其阴极氧化剂直接为空气，因而无需盛装溶液 的容器，而无膜型燃料电池则是利用阴极材料具有部分防空气渗透的作用而省略 了质子交换膜。 MF℃的阳极材料通常选用导电性能较好的石墨、碳布和碳纸等材料，其中为 提高电极与微生物之间的传递效率，有些材料经过了改性。阴极材料大多使用载 铂碳材料，也有使用掺F3+的石墨和沉积了氧化锰的多孔石墨作为阴极材料的 报道。 MF℃基本工作原理为：①在阳极池，水溶液中或污泥中的营养物在微生物作 用下直接生成质子、电子和代谢产物，电子通过载体传送到电极表面。随着微生 物性质的不同，电子载体可能是外源的染料分子、与呼吸链有关的NADH和色素生物技术与人类课程论文 乔越 5120829004 5 耐酸，耐酒精，不产或少产可降低甲醇生成量的果胶酶。常用的有曲霉，根霉， 拟内孢霉，红曲霉和毛霉等。细菌可发挥作用的有乳酸杆菌，醋酸菌，丁酸菌等。 巴西盛产甘蔗，乙醇发酵原料充足，到1988年时，已有88%的汽车发动机用 乙醇作燃料，其余的用含23%的乙醇的燃料。 4 沼气发酵 沼气是作物秸秆，青杂草，人畜粪便等有机物在适当的温度，湿度，酸碱度 和密闭条件下，经过沼气池微生物发酵分解作用产生的可燃混合气体。其主要是 甲烷，占 30%—40%，还有少量氢气，一氧化碳，硫化氢和氧气。可以作为燃 料，成为化石能源的替代能源缓解能源危机。 沼气微生物在厌氧条件下，以发酵的方式分解有机物。首先，不产生甲烷的 微生物将原料中的脂肪，蛋白质，糖类等有机物通过水解和发酵作用，大部分会 转化为不同的脂肪酸等物质，然后由甲烷杆菌将其转化为甲烷和二氧化碳。 发酵过程需要四大菌类群联合作用。第一类是水解性或发酵型细菌群，分泌 孢外酶，形成少量氢气和二氧化碳。第二类能将第一类菌群的产物分解成乙酸， 氢气，二氧化碳。第三类菌群为同型产乙酸菌群，能够将糖类发酵成乙酸或将二 氧化碳和氢气合成乙酸，主要有醋酸杆菌属和醋酸梭菌属。第四类是甲烷产生杆 菌，包括十七个属，七个主要类群，如甲烷杆菌属等。 5 微生物燃料电池 微生物燃料电池(MFC) 是一种以微生物为阳极催化剂,将化学能直接转化 成电能的装置。利用 MFC 不仅可以直接将水中或者污泥中的有机物降解,而且 同时可以将有机物在微生物代谢过程中产生的电子转化成电流,从而获得电能。 5.1 微生物燃料电池原理。 微生物燃料电池的基本结构为阴极池加阳极池。根据阴极池结构的不同,MFC 可分为单池型和双池型2 类；根据电池中是否使用质子交换膜又可分为有膜型和 无膜型2 类。其中单池型 MFC 由于其阴极氧化剂直接为空气,因而无需盛装溶液 的容器,而无膜型燃料电池则是利用阴极材料具有部分防空气渗透的作用而省略 了质子交换膜。 MFC 的阳极材料通常选用导电性能较好的石墨、碳布和碳纸等材料,其中为 提高电极与微生物之间的传递效率,有些材料经过了改性。阴极材料大多使用载 铂碳材料,也有使用掺 Fe3 + 的石墨和沉积了氧化锰的多孔石墨作为阴极材料的 报道。 MFC 基本工作原理为: ①在阳极池,水溶液中或污泥中的营养物在微生物作 用下直接生成质子、电子和代谢产物,电子通过载体传送到电极表面。随着微生 物性质的不同,电子载体可能是外源的染料分子、与呼吸链有关的 NADH 和色素