一种底物强化型长期原位生物电化学传感器制造技术

本发明专利技术公开了一种底物强化型长期原位生物电化学传感器。该生物电化学传感器基于沉积物微生物燃料电池原理，包括阳极室、分隔材料、阴极和外部电路。阳极周围添加大分子有机底物并置于阳极室内部，形成底物强化型的阳极。阳极室的其余空间由底泥填充，底泥为阳极提供了严格的厌氧环境和微生物接种源，在发酵细菌的厌氧分解下，大分子有机物被缓慢持续地降解为可被产电微生物利用的小分子有机物，从而保证了传感器产电所需底物的持续供给，在实验室测试中可长达6个月维持传感器的正常工作。本发明专利技术解决了一般微生物燃料电池作为传感器难以实现长期原位监测的问题，为自然水体环境的长期原位低成本监测提供了新思路。期原位低成本监测提供了新思路。期原位低成本监测提供了新思路。

【技术实现步骤摘要】
一种底物强化型长期原位生物电化学传感器


[0001]本专利技术涉及一种生物电化学传感器领域，尤其涉及一种底物强化型长期原位生物电化学传感器。

技术介绍

[0002]微生物燃料电池(MicrobialFuelCell，MFC)是一类以微生物为催化剂，将有机物中的化学能转化为电能的原电池装置。在阳极，产电微生物氧化可利用的小分子有机底物(如乙酸、葡萄糖等)并将产生的电子传递至阳极。在阳极和阴极之间的电位差下，产生的电子通过外电路转移到阴极，与电子受体(如氧分子等)和质子结合生成水。
[0003]微生物燃料电池除了可以作为电源装置以外，还可以作为各种传感器应用于自然水体中。近年来，基于微生物燃料电池的BOD(BOD，生化需氧量)传感器，毒性传感器和溶解氧传感器等被广泛研究。微生物燃料电池作为传感器有如下几个优点。首先，它是原电池装置，这意味着不需要外部电源来驱动其持续工作。其次，微生物燃料电池能在水体中运行，且对环境无污染，因此其可以广泛应用在各种水体环境中。此外，微生物燃料电池最突出的优点是低成本。因为MFC不需要昂贵的电极和催化剂、复杂的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种底物强化型长期原位生物电化学传感器，其特征在于，包括阳极室、阴极(5)、分隔材料(4)和外电阻(7)；所述阳极室内部具有一阳极(1)，阳极(1)的周围添加大分子有机物(2)，所述阳极室其余空间填充有底泥(3)；所述阳极室外侧固定有分隔材料(4)，所述阴极(5)固定在分隔材料(4)另一侧；所述外电阻(7)的两端分别连接阳极(1)和阴极(5)；所述大分子有机物(2)为几丁质或纤维素。2.根据权利要求1所述的一种底物强化型长期原位生物电化学传感器，其特征在于，所述分隔材料(4)为玻璃纤维、离子交换膜或合成纤维布。3.根据权利要求1所述的一种底物强化型长期原位生物电化学传感器，其特征在于，所述阳极(1)的材料为碳布、碳纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙丹，谢斌，李家豪，陈家旺，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：