• 关键词：石墨烯  电极修饰  微生物-电极相互作用

• 基金项目：国家自然科学基金（No.41373093）

• 李云姣
• 1. 西安建筑科技大学, 陕西省环境工程重点实验室, 西安 710055;2. 西安建筑科技大学, 西北水资源与环境生态教育部重点实验室, 西安 710055

• 朱维晃
• 1. 西安建筑科技大学, 陕西省环境工程重点实验室, 西安 710055;2. 西安建筑科技大学, 西北水资源与环境生态教育部重点实验室, 西安 710055

• 郑飞
• 1. 西安建筑科技大学, 陕西省环境工程重点实验室, 西安 710055;2. 西安建筑科技大学, 西北水资源与环境生态教育部重点实验室, 西安 710055

• 文虎
• 1. 西安建筑科技大学, 陕西省环境工程重点实验室, 西安 710055;2. 西安建筑科技大学, 西北水资源与环境生态教育部重点实验室, 西安 710055

• 摘要：在希瓦氏菌（Shewanella putrefaciens）呼吸驱动下，成功制备了生源性还原态的氧化石墨烯（r-GO）修饰的碳毡电极，进一步研究了r-GO修饰碳毡电极与微生物相互作用的电化学特征.结果表明：经r-GO修饰的碳毡电极与微生物的相互作用程度得到显著提升，这主要是由于修饰后电极的扩散内阻（R_dif）得到快速降低的结果.将r-GO修饰后的碳毡电极作为阳极应用于微生物燃料电池（MFC）中，经微生物呼吸驱动下的石墨烯修饰电极，由于R_dif降低导致电极的电化学活性增强，使得电极和微生物相互作用程度得到提升，从而缩短了MFC启动时间，提高了MFC的产电能力.研究进一步表明，r-GO对电极的修饰，调控了对电极电化学活性及生源性电子向电极表面的传递过程.

• Abstract：The carbon felt electrode modified by microbially reduced graphene oxide (r-GO) was successfully prepared during the respiration process of Shewanella putrefaciens, and the electrochemical characteristics of the interaction between r-GO modified carbon felt electrode and microbe were studied. The results show that the interaction between the r-GO modified carbon felt electrode and the microbe is enhanced significantly, mainly due to the rapid decrease of the diffusion resistance (R_dif) of the r-GO modified electrode. The r-GO modified carbon felt electrode was further used as anode in microbial fuel cell (MFC), subsequently, the start-up of MFC was shortened and MFC performance was improved. The research indicates that the electrode modification with r-GO could regulate the electrode electrochemical activity and the electron transfer process between microbe and electrode.

• Key words：graphene  electrode modification  microbe-electrode interaction

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