研究目的
开发一种结构简单的上向流开管式微生物燃料电池（UOC-MFC），用于实时自持模式下原位检测油污存在情况，以解决现有漏油检测方法存在的灵敏度低、环境适应性差、成本高及能耗大等缺陷。
研究成果
UOC-MFC生物传感器在油泄漏原位监测方面展现出巨大潜力，具有结构简单、成本低廉、部署操作简便、响应快速、选择性良好、自持性与可重复使用性强以及维护需求低等优势。理论上，将UOC-MFC与PMS集成后能够为微型万用表和电压变送器供电，从而实现自持式实时油品监测。
研究不足
该研究承认生物污垢对阴极的潜在影响以及需要定期向电解液中补充基质。此外，UOC-MFC传感器的响应时间比那些依赖阳极中厌氧微生物急剧变化的MFC生物传感器更长。
1：实验设计与方法选择：
采用3D打印技术制作管状UOC-MFC传感器，圆形阴极漂浮于水-气界面。通过恒定负载下的外电压、内阻及响应时间测量传感器对不同发动机油（EO）冲击的响应。
2：样本选择与数据来源：
使用发动机油（EO）模拟真实漏油事故，每10分钟记录一次UOC-MFC传感器的电位读数。
3：实验设备与材料清单：
UOC-MFC传感器由浸入电解液的阳极、漂浮于水面的开放式圆形阴极及营养电解液组成。设备包括3D打印机、用于阴阳极的碳布、作为氧还原反应催化剂的铂金以及电压记录仪。
4：实验流程与操作步骤：
对传感器进行接种并检测其读数稳定性。向阴极环绕的接触池添加不同量的EO，记录传感器响应。每次测试后清洁阴极以恢复电压信号。
5：数据分析方法：
建立UOC-MFC传感器信号变化与油量的关系，绘制并计算极化曲线、功率密度曲线及内阻。
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Scanning Electron Microscope (SEM)
FEI Nova NanoSEM 450
FEI
Observing the micro-scale morphologies of the anodes before and after the attachment of exoelectrogenic microbial cells
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Voltage recorder
DMM/Data Acquisition/Datalogging System, 2700
Keithley
Recording the real-time external potential reading (mV) every 10 min
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Carbon Cloth CC6 Plain
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Anode material for microbial adhesion
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Carbon Cloth 30% Teflon Treated
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Adjustable external load for measuring dependent external potentials
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CAM 101 optical surface tension meter
KSV Instrument Inc.
Measuring static contact angles of the electrolyte solution and EO to the clean cathode
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Digital microscope
Nikon Labophot
Nikon
Observing the optical microscope images of the cathode before and after EO shock
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