阳极表面积对生物电化学传感器的性能影响研究

摘要：

以生物电化学系统(BES)为基础提出了一种BOD水质监测传感器,探究了生物电化学传感器产生的电信号与底物BOD值之间的相关关系,并评估了阳极表面积对其性能的影响.采取循环伏安法(CV)和线性扫描伏安法(LSV)对其生物活性和电子传递能力进行了讨论,并利用微生物多样性分析其阳极界面上的微生物均匀度和丰富度.研究结果表明,完整碳刷和 1/2 碳刷传感器的最大电流都达到了 1.18 mA,而 1/4 碳刷的只有 0.5 mA.完整碳刷和 1/2 碳刷传感器在不同时间下的BOD-电流拟合曲线的R2 值在 3 min时高达 0.9,1/4 碳刷在 2 min时,R2 值达到了 0.9 以上.完整碳刷、1/2 碳刷和 1/4 碳刷的负峰电位接近,峰值电流密度逐渐提高.1/2 碳刷的微生物菌群分布较为均匀.3 种表面积的碳刷阳极都具有较高的传感器性能,其中,1/2 碳刷阳极整体利用效率最高.容积为 236 mL的BOD监测传感器,利用碳刷作为阳极时,阳极的表面积为 1193.13 cm2 比较合适.

关键词：生物电化学传感器、水质监测、生化需氧量、阳极表面积、微生物群落结构

所属期刊栏目：54

分类号：TU991.22;R123.1(地下建筑)

在线出版日期：2023-05-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：69-74