微生物電池是指?

General 更新 2024-12-27

生物電池的分類

1、單步反應型生物電池,指利用生物體內的氧化還原物質發生氧化還原反應制成的生物電池。2、多步反應型生物電池,指生物體外的氧化還原物質發生氧化還原反應制成的生物電池。3、細胞型生物電池,指生物體細胞外的氧化還原物質發生氧化還原反應制成的生物電池。它們的主要差別是反映場所不同。分別是“於生物體內”,“於生物體外”以及“與生物體細胞外”。 1、微生物電池微生物電池由陽極室和陰極室組成。有一個質子交換膜將兩極室分開。基本反應類型分為四步:1) 在微生物的作用下,燃料發生氧化反應,同時釋放出電子。2)介體捕獲電子並將其運送至陽極。3) 電子經外電路抵達陰極,質子通過質子交換膜由陽極室進入陰極室。4)氧氣在陽極接收電子,發生氧化還原反應。陽極反應:C6H12O6+6H2O→6CO2+24H++24e陰極反應:6O2+24H++24e-→12H2O2、酶電池酶電池通常使用葡萄糖作為反應原料。反應原理如下:葡萄糖在葡萄糖氧化酶(GOx)和輔酶的作用下失去電子被氧化成葡萄糖酸,電子由介體運送至陽極,在經外電路到陰極。雙氧水得到電子,並在做過的氧化酶的作用下還原成水。陽極反應:葡萄糖→葡萄糖酸+2H++2e-陰極反應:H2O2+2H++2e-→2H2O普遍使用的以葡萄糖為燃料的酶電池是模仿線粒體的反應機構而製成的,線粒體是以葡萄糖為燃料的酶電池的理想模型。

微生物電解池和微生物燃料電池的區別

從字面意思不難理解,微生物燃料電池與微生物電解池主要區別是:

1.微生物燃料電池(Microbial Fuel Cell,MFC)是一種利用微生物將有機物中的化學能直接轉化成電能的裝置。其基本工作原理是:在陽極室厭氧環境下,有機物在微生物作用下分解並釋放出電子和質子,電子依靠合適的電子傳遞介體在生物組分和陽極之間進行有效傳遞,並通過外電路傳遞到陰極形成電流,而質子通過質子交換膜傳遞到陰極,氧化劑 (一般為氧氣)在陰極得到電子被還原與質子結合成水。

2.微生物電解池,利用微生物作為反應主體,在陰陽極間施加電流,產生氫氣或者甲烷的一種電解池。微生物電解池由池體、陽極、陰極、外電路及電源組成。在陽極上有一層由產電微生物形成的生物膜,這些微生物靠吃汙水中的有機物為生。微生物電解池中的微生物,在其代謝過程中,電子從細胞內轉移到了細胞外的陽極,然後通過外電路在電源提供的電勢差作用下到達陰極。在陰極,電子和質子結合就產生了氫氣。

微生物電池的電池反應式,要正極的負極的還有總反應式

鹼性溶液做電解質

負極:C6H12O6 -24e- +36OH-=6CO32-+24H2O

極:6O2+24e-+12H2O=24OH-

總:C6H12O6 +12OH-+6O2-=6CO32-+12H2O

酸性溶液做電解質負極:C6H12O6 -24e- +6H2O=6CO2+24H+

極:6O2+24e-+24H+=12H2O

總:C6H12O6 +6O2-=6CO2+6H2O

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微生物燃料電池中ocp什麼意思

開路電勢(Open Circuit Potential)OCP;或者稱為開放電路電勢。

微生物電池的設計怎麼做? 最簡單的即可,誰能幫幫忙?

煤炭、石油、天然氣,是當前人類生活中的主要能源。隨著人類社會的發展和生活水平的提高,需要消耗的能量日益增多。可是這些大自然恩賜的能源物質是通過千萬年的地殼變化而逐漸積累起來的,數量雖多,但畢竟有限。因此,人們終將面臨能源危機的一天。

當然,人們可以從許多方面獲取能源。例如太陽能就是一個巨大的能源。此外像地熱、水力、原子核裂變都可以放出大量的熱能。試驗研究表明,利用微生物發電,向人們展示出美好的前景。

電池有很多種類,燃料電池是這個家族中的後起之秀。一般電池是由正極、負極、電解質三部分構成,燃料電池也是這樣:讓燃料在負極的一頭髮生化學反應,失去電子;讓氧化劑在正極的一頭髮生反應,得到從負極經過導線跑過來的電子。同普通電池一樣,這時候導線裡就有電流通過。

燃料電池可以用氫、聯氨、甲醇、甲醛、甲烷、乙烷等作燃料,以氧氣、空氣、雙氧水等為氧化劑。現在我們可以利用微生物的生命活動產生的所謂“電極活性物質”作為電池燃料,然後通過類似於燃料電池的辦法,把化學能轉換成電能,成為微生物電池。

作為微生物電池的電極活性物質,主要是氫、甲酸、氨等等。例如,人們已經發現不少能夠產氫的細菌,其中屬於化能異養菌的有三十多種,它們能夠發酵糖類、醇類、有機酸等有機物,吸收其中的化學能來滿足自身生命活動的需要,同時把另一部分的能量以氫氣的形式釋放出來。有了這種氫作燃料,就可以製造出氫氧型的微生物電池來。

在密閉的宇宙飛船裡,宇航員排出的尿怎麼辦?美國宇航局設計了一種巧妙的方案:用微生物中的芽孢桿菌來處理尿,生產出氨氣,以氨作電極活性物質,就得到了微生物電池,這樣既處理了尿,又得到了電能。一般在宇航條件下,每人每天排出22克尿,能得到47瓦電力。同樣的道理,也可以讓微生物從廢水的有機物當中取得營養物質和能源,生產出電池所需要的燃料。

儘管微生物電池還處在試驗研究的階段,但它預示著不久的將來,將給人類提供更多的能源。

以葡萄糖為燃料的微生物燃料電池結構如圖所示.a為電池的正極,關於該電池的敘述正確的是(  )A.該電

A、高溫條件下微生物會變性,所以該電池不能夠在高溫下工作,故A錯誤;B、b極是負極,葡萄糖失電子的氧化反應生成二氧化碳,電極反應為C6H12O6+6H2O-24e-=6CO2↑+24H+,故B錯誤;C、燃料電池中氧氣得電子,發生還原反應,被還原,故C錯誤;D、電流從原電池的正極a極流向負極b極,故D正確.故選D.

空氣陰極微生物燃料電池最早誰提出

前景十分不錯,屬於創新科技,在環保、原料方面和目前能源利用有著很大的不同。目前還沒有成熟技術,想要投資的話估計得不少錢。

(2007?南通二模)微生物燃料電池(MFC)是燃料電池中特殊的一類,它利用微生物作為反應主體,將有機物的

(1)燃料電池中,陽離子氫離子移向電池的正極,燃料電池的正極上是氧氣發生得電子的還原反應,即O2+4e-+4H+═2H2O,故答案為:正;O2+4e-+4H+═2H2O;(2)葡萄糖的燃燒熱為2800kJ/mol,則葡萄糖燃燒的熱化學方程式為:C6H12O6(s)+6O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l),△H=-2800kJ?mol-1,故答案為:C6H12O6(s)+6O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l),△H=-2800kJ?mol-1;(3)依據題意寫出葡萄糖氧化分解的熱化學方程式為C6H12O6(s)+6O2(g)═6CO2(g)+6H2O(l),△H=-2800kJ/mol,則氧化提供的化學能等於5.6kJ時所需引起氧氣的質量變化量m(O2)=32g/mol×6×5.6kJ2800kJ/mol=0.384g,相當於384mg,由此可知選項CE符合題意;故答案為:CE;(4)硫酸工業廢氣的主要成二氧化硫,和鹼性物質反應,如SO2+2NH3+H2O═(NH4)2SO3,(NH4)2SO3+H2SO4═(NH4)2SO4+SO2↑+H2O,故答案為:SO2+2NH3+H2O═(NH4)2SO3,(NH4)2SO3+H2SO4═(NH4)2SO4+SO2↑+H2O.

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