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前言 1

第1章 绪论 1

1.1 生物燃料电池的原理与定义 4

1.2 生物燃料电池的发展历程 5

1.3 生物燃料电池的基本特点与分类 7

1.4 生物燃料电池在环境与环境污染控制中的价值与应用 13

参考文献 18

第2章 生物燃料电池的微生物学 20

2.1 概述 20

2.2 与生物燃料电池有关的微生物分类和研究方法 21

2.3 电池中常见细菌的形态结构与生理特点 33

2.4 电池中常见古菌的形态结构与生理特点 68

2.5 电池中常见藻类的形态结构与生理特点 72

2.6 微生物的筛选、优化与保存 94

参考文献 110

第3章 生物燃料电池的酶学 113

3.1 酶生物燃料电池的原理与酶学的研究方法 113

3.2 酶的分类与命名 147

3.3 酶的空间结构与催化特性 149

3.4 酶的合成和DNA的关系 159

3.5 酶的制备与表征 168

3.6 酶催化活性的评价研究工具 182

参考文献 185

第4章 生物燃料电池的电化学与热力学 186

4.1 生物燃料电池的电动势问题 186

4.2 生物燃料电池与相关的电极和电极材料 192

4.3 生物燃料电池中的热力学 202

4.4 生物燃料电池中生化反应过程与电动势的关系 205

4.5 电化学催化与生物电化学催化 208

4.6 流场与双极板的特性 227

4.7 生物燃料电池性能评价的常用电化学分析技术 230

参考文献 231

第5章 生物燃料电池中的传质与扩散过程 233

5.1 生物燃料电池中的传质与扩散过程的现代研究方法 233

5.2 生物燃料电池中的传质与扩散过程 237

5.3 强化传质与扩散材料的种类与制备 240

5.4 生物多孔电极、电解质与隔膜间的传质扩散 245

5.5 传质与扩散过程的数学模型 248

参考文献 250

第6章 微生物燃料电池的理论与技术 251

6.1 概述 251

6.2 直接微生物燃料电池的特点与种类 254

6.3 直接微生物燃料电池的电极与对微生物活化的影响 256

6.4 质子交换膜和非膜的直接微生物燃料电池 261

6.5 直接微生物燃料电池的流场与流体动力学 262

6.6 直接微生物燃料电池的介体与催化微生物 263

6.7 直接微生物燃料电池结构、设计与组装 267

6.8 直接微生物燃料电池的运行与评价系统 269

6.9 微生物燃料电池的模型研究 271

6.10 微生物燃料电池的材料研究 273

6.11 微生物燃料电池的应用概况 280

6.12 水污染控制中的微生物燃料电池 282

6.13 生物质垃圾葡萄糖酵解细菌电池 288

6.14 纤维素生物燃料电池 290

6.15 生物质垃圾直接乙醇微生物燃料电池 293

6.16 微生物燃料电池的应用前景 297

参考文献 298

第7章 生物酶催化燃料电池理论与技术 304

7.1 生物酶催化燃料电池的原理与特点 304

7.2 酶催化燃料电池的研究历程与主要进展 306

7.3 酶催化燃料电池的阳极催化氧化反应 310

7.4 酶催化燃料电池的阴极催化还原反应 314

7.5 酶催化燃料电池催化过程的蛋白质工程 315

7.6 酶催化燃料电池电子传递的电解质与电极 318

7.7 酶催化燃料电池合理化设计与集成 321

7.8 酶催化燃料电池的操作与评价 325

7.9 酶催化燃料电池的应用 330

参考文献 335

第8章 耦合型生物燃料电池 342

8.1 耦合型生物燃料电池的国内外研究进展 342

8.2 污染控制过程的原理和特点 347

8.3 系统的生物催化反应动力学 350

8.4 过程燃料产物的分离与纯化 357

8.5 耦合型生物燃料电池的电极、质子交换膜和电解质的问题 361

8.6 电子传递与电极反应 365

8.7 模型的建立与系统优化 367

8.8 系统的结构、设计、组装、操作与评价 372

参考文献 376