本实用新型专利技术公开了一种微生物胞外电子测定装置，包括装置本体、工作电极、对电极与参比电极，装置本体内部开设盛放电解液的容腔，装置本体外部设置加液口与排液口，加液口用以向容腔内部引入待测物质，排液口连通容腔底部，工作电极设置在容腔内并封闭排液口端部，工作电极包括片状滤膜以及镀在滤膜外表面的纳米导电材料层，对电极插入到容腔内部。本实用新型专利技术使用镀有纳米导电材料层的滤膜作为工作电极，使得微生物细胞能够在短时间内过滤附着在工作电极上，附着速度快且不易脱落，微生物的生长状态与细胞数量可控。该装置能够快速准确地测定不同种类微生物的微生物胞外电子，甚至可针对不同生长状态或者细胞密度小的微生物进行测试。进行测试。进行测试。
【技术实现步骤摘要】
一种微生物胞外电子测定装置
[0001]本技术涉及微生物电化学
，特别涉及一种微生物胞外电子测定装置。
技术介绍
[0002]具有胞外电子传递能力的微生物被称为电化学活性微生物，其广泛分布于各个自然环境当中，在元素地球化学循环、污染物处理和生物发电等领域起着重要作用。现如今，基于微生物胞外电子传递的技术不断发展，这些技术被广泛运用于生物修复、生物产电与生物燃料生产等领域当中，准确地测定电化学活性微生物的胞外电子传递能力能够使得这些技术得到更好的应用。
[0003]目前测定电化学活性微生物胞外电子传递能力的电化学装置主要是微生物燃料电池与电解池。微生物燃料电池通常具有两室，即阳极室与阴极室，两室之间通过离子膜相互隔开，两室内放置有工作电极，两工作电极之间用导线相连；电解池则通常由盛装电解液的容腔与工作电极、对电极、参比电极组合构成。
[0004]使用微生物燃料电池测定微生物胞外电子传递能力时，需要让微生物生长在工作电极上，所需要的时间比较长，而且工作电极上存在的微生物生长状态各不相同，生长密度也无法控制。使用电解池测定微生物胞外电子传递能力时，一般使微生物生长在工作电极上或者是将微生物浓缩液滴在工作电极上，前者耗时且不能控制微生物的生长状态，后者细胞容易从工作电极上脱落，不能控制微生物的密度，不适用于细胞密度小的微生物。
技术实现思路
[0005]本技术的目的在于提供一种微生物胞外电子测定装置，可用于电化学活性微生物的胞外电子传递能力测试，即产电能力测试，测试的微生物生长状态与密度可控制。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：
[0007]一种微生物胞外电子测定装置，包括装置本体、工作电极、对电极与参比电极，所述装置本体内部开设有用以盛放电解液的容腔，装置本体外部设置有加液口与排液口，所述加液口用以向容腔内部引入待测物质，所述排液口连通容腔底部，所述工作电极设置在容腔内部并封闭所述排液口端部，所述工作电极包括片状滤膜以及镀在滤膜外表面的纳米导电材料层，所述对电极插入到容腔内部。
[0008]优选的，所述纳米导电材料层由纳米金或者铂金或者钯粒或者碳材料喷射镀成。
[0009]进一步的，所述滤膜为孔径0.20～0.24μm的滤膜，所述纳米导电材料层的厚度为20～100nm。
[0010]进一步的，还包括电化学工作站，所述工作电极、对电极与参比电极分别与电化学工作站相互连接。
[0011]进一步的，所述工作电极边缘处连接有一段导电胶段，所述导电胶段为铜导电胶段或者碳导电胶段，用以与电化学工作站相互连接。
[0012]优选的，所述对电极为铂丝电极或者碳棒电极，所述参比电极为银/氯化银电极或者甘汞电极。
[0013]进一步的，还包括真空泵，所述真空泵用以连接排液口并向装置本体外部抽滤。
[0014]进一步的，所述容腔底部开设有若干排液通孔，所述排液口通过所述排液通孔与容腔相互连通，所述工作电极覆盖住所述排液通孔。
[0015]进一步的，所述装置本体包括筒体、底座与端盖，所述筒体竖直设置且两端具有开口，筒体外侧底部向外延伸形成连接部，所述排液通孔开设在底座顶端面上，排液通孔下方设置有排液管，所述排液管一端集中引导自各排液通孔流出的液体，另一端为所述排液口，所述排液口处可拆卸地封堵有底塞，所述底座与连接部可拆卸连接并封闭筒体底部开口，所述工作电极水平夹设在底座与筒体之间，所述端盖封闭筒体顶部开口，端盖底端面与筒体内侧面、底座顶端面之间合围形成所述容腔，所述端盖与所述筒体上竖直开设有供参比电极插入的安装孔以及供加液的加液孔，所述加液孔顶端为所述加液口，侧壁面部分与容腔相连通。
[0016]进一步的，所述筒体与所述底座之间设置有密封垫圈与定位结构，所述定位结构包括相互配合的定位凸起与定位凹槽。
[0017]本技术具有如下有益效果：
[0018]1.该装置使用镀有纳米导电材料层的滤膜作为工作电极，工作电极作为导体的同时也是一个过滤结构，使得在培养好的微生物培养液加入容腔内后，培养液中的微生物细胞能够在短时间内过滤附着在工作电极上，微生物附着的速度较快，不容易脱落，有利于该装置快速准确地测定微生物胞外电子传递能力，适用于细胞密度小的微生物胞外电子传递能力测试。
[0019]2.加入到容腔内的微生物的生长状态和细胞数量可以选择，使得该装置能够精确地测定不同生长状态的微生物胞外电子传递能力。
附图说明
[0020]图1为本技术结构示意图。
[0021]图2为本技术爆炸结构示意图。
[0022]图3为本技术筒体与底座结构示意图之一。
[0023]图4为本技术筒体与底座结构示意图之一。
[0024]图5为本技术俯视结构示意图。
[0025]图6为图5当中A
‑
A向结构剖切示意图。
[0026]图7为图6当中I部分结构局部放大示意图。
[0027]图8为本技术工作电极结构示意图
[0028]主要组件符号说明：1、装置本体；11、筒体；111、连接部；1111、环形凹槽；112、安装孔；113、加液孔；12、底座；121、排液通孔；122、排液管；1221、排液口；123、底塞；13、端盖；131、安装孔；132、加液孔；133、加液口；14、容腔；15、密封垫圈；16、定位结构；161、定位凸起；162、定位凹槽；2、工作电极；21、滤膜；22、纳米导电材料层；23、导电胶段；3、对电极；4、参比电极。
具体实施方式
[0029]下面结合附图和具体实施方式，对本技术做进一步说明。
[0030]如图1
‑
8所示，本技术公开了一种微生物胞外电子测定装置，包括装置本体1、工作电极2、对电极3与参比电极4，装置本体1内部开设有用以盛放电解液的容腔14，装置本体1外部设置有加液口133与排液口1221，加液口133用以向容腔14内部引入待测物质，排液口1221连通容腔14底部，工作电极2设置在容腔14内部并封闭排液口1221端部，工作电极2包括片状滤膜21以及镀在滤膜21外表面的纳米导电材料层22，对电极3插入到容腔14内部。
[0031]纳米导电材料层22由纳米金或者铂金或者钯粒或者碳材料通过离子溅射镀膜仪喷射镀成。滤膜21为孔径0.20～0.24μm的滤膜21，该滤膜21优选孔径0.22μm，直径尺寸在50mm左右的圆形片状滤膜21；纳米导电材料层22优选喷射镀金，喷射的厚度在20～100nm之间。
[0032]该装置还包括电化学工作站，工作电极2、对电极3与参比电极4分别与电化学工作站相互连接。工作电极2边缘处连接有一段导电胶段23，导电胶段23为铜导电胶段或者碳导电胶段，用以与电化学工作站相互连接,导电胶段23的长度在10cm左右。对电极3为铂丝电极或者碳棒电极，参比电极4为银/氯化银电极，即Ag/AgCl（饱和本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种微生物胞外电子测定装置，其特征在于：包括装置本体、工作电极、对电极与参比电极，所述装置本体内部开设有用以盛放电解液的容腔，装置本体外部设置有加液口与排液口，所述加液口用以向容腔内部引入待测物质，所述排液口连通容腔底部，所述工作电极设置在容腔内部并封闭所述排液口端部，所述工作电极包括片状滤膜以及镀在滤膜外表面的纳米导电材料层，所述对电极插入到容腔内部。2.如权利要求1所述的一种微生物胞外电子测定装置，其特征在于：所述纳米导电材料层由纳米金或者铂金或者钯粒或者碳材料喷射镀成。3.如权利要求1所述的一种微生物胞外电子测定装置，其特征在于：所述滤膜为孔径0.20～0.24μm的滤膜，所述纳米导电材料层的厚度为20～100nm。4.如权利要求1所述的一种微生物胞外电子测定装置，其特征在于：还包括电化学工作站，所述工作电极、对电极与参比电极分别与电化学工作站相互连接。5.如权利要求4所述的一种微生物胞外电子测定装置，其特征在于：所述工作电极边缘处连接有一段导电胶段，所述导电胶段为铜导电胶段或者碳导电胶段，用以与电化学工作站相互连接。6.如权利要求1所述的一种微生物胞外电子测定装置，其特征在于：所述对电极为铂丝电极或者碳棒电极，所述参比电极为银/氯化银电极或者甘汞...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵峰，汪欢，郑越，
申请(专利权)人：中国科学院城市环境研究所，
类型：新型
国别省市：
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