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单室微生物燃料电池应用基础研究的任务书
任务书
1.研究背景
单室微生物燃料电池（Single-ChamberMicrobialFuelCell，SCMFC）具有体积小、效率高、操作简单等优点，已经被广泛应用于废水处理、能源生产等领域。然而，SCMFC目前应用还受到很多限制，如能量输出低、反应速率慢、电极寿命短等，因此需要进一步的研究和开发。
2.研究目的
本项目旨在对单室微生物燃料电池进行基础研究，探索其更加高效、稳定的应用方式，包括但不限于以下几个方面：
（1）探索不同基质在SCMFC中的反应特性，寻找适合SCMFC的高效基质。
（2）研究改变SCMFC中电解质、阴极、阳极、电极材料等条件对其电化学性能的影响，提高SCMFC的能量输出和反应速率。
（3）研究SCMFC中微生物的种类和数量对其性能的影响，探索适合SCMFC的有效微生物群落。
（4）研究SCMFC的长期稳定性和耐久性，探索提高其电极寿命的方法。
3.研究内容和实施方案
3.1不同基质在SCMFC中的反应特性研究
将不同基质（如淀粉、葡萄糖、乳酸等）加入SCMFC，对其产生电量、COD移除率、pH值等进行测试，找到适合SCMFC的高效基质。实验方法可以参考文献[1]。
3.2改变SCMFC中电解质、阴极、阳极、电极材料等条件对其电化学性能的影响研究
改变SCMFC中电解质、阴极、阳极、电极材料等条件，对其产生电量、反应速率、COD移除率等进行测试，找到最优的条件组合。实验方法可以参考文献[2]。
3.3SCMFC中微生物的种类和数量对其性能的影响研究
将不同种类和数量的微生物接种到SCMFC中，对其产生电量、COD移除率等进行测试，探索适合SCMFC的有效微生物群落。实验方法可以参考文献[3]。
3.4SCMFC的长期稳定性和耐久性研究
将SCMFC置于长期运行环境中，对其电化学性能进行长时间跟踪测试，探索提高其电极寿命的方法。实验方法可以参考文献[4]。
4.项目要求和评价标准
4.1项目要求
（1）严格按照实验方案进行实验，保证实验结果可靠。
（2）结合文献，理论分析实验结果，提出结论，写出实验报告。
4.2评价标准
（1）实验设计合理，操作规范，实验结果可靠性高。
（2）对实验结果进行合理的分析和解释。
（3）项目组织协调、沟通交流能力以及创新意识和实践能力。
（4）完成任务书规定的研究内容。
5.参考文献
[1]Xie,L.,Liu,Y.,Lai,Q.,&Wu,Q.(2018).Foodwasteasaneffectiveandsustainablesubstrateformicrobialelectrochemicalsystemsanditseffectonmicrobialcommunities.RenewableandSustainableEnergyReviews,81,2282-2295.
[2]Liang,D.T.,Liu,Y.,Chen,Y.J.,Lim,T.M.,&Zhang,J.(2017).EffectiveCODremovalandbioelectricityproductionusinganewkindofion-exchangemembranemicrobialfuelcell(IEM-MFC)withluminescentbacteria.EnvironmentalScienceandPollutionResearch,24(19),15923-15934.
[3]Thanthapanichakoon,W.,Chutichai,P.,&Limpiyakorn,T.(2019).Applicationofmixedcultureandpurecultureinmicrobialfuelcellconstruction:Acomparativestudy.RenewableEnergy,133,1135-1141.
[4]Zhang,Y.,Zhang,L.,Chen,Y.,Kim,J.R.,Cheng,S.,&Lee,H.(2019).Robustnessandstabilityofmicrobialfuelcells.BiotechnologyAdvances,37(7),107383.