[发明专利]一种富集沉积物中导电微生物的装置及方法

权利要求书

1.一种富集沉积物中导电微生物的装置，包括：

一填充沉积物的阳极室，置于一盛放水体的阴极室下方；

一阳极，埋藏在阳极室内的沉积物表面以下2-3cm；

阳极的结构为两片石墨板平行地粘贴在一玻璃基层上，且两片石墨板之间由一片玻璃板隔离开；

一复合型膜电极，由阴极和质子交换膜组成，阴极为石墨板，质子交换膜为改良后的全氟磺酸膜，其质子交换膜涂有Pt/C催化层的一面覆盖在沉积物表面，没有Pt/C催化层涂层覆盖的另一面直接与阴极通过导电银胶相粘结；

复合型膜电极的阴极置于阴极室内的水体中；

阳极和阴极之间通过安培表和外接电阻相连接；

阴极室内安装有曝气头，所述曝气头外接氧气。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，阳极室和阴极室通过固定螺栓相连接。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，复合型膜电极由阴极和质子交换膜无涂层的一面粘合在一起组成。

4.根据权利要求1或3所述的装置，其中，阳极中的石墨板用导电银胶粘贴在玻璃基层上，玻璃板用环氧树脂粘贴在玻璃基层上；

复合型膜电极的阴极和质子交换膜通过导电银胶粘合在一起。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，石墨板用1N HCl浸泡，将Fe²⁺完全浸出后，用纯水冲洗干净，并重复多次。

6.利用权利要求1所述装置富集沉积物中导电微生物的方法：

采集的沉积物在通N₂的条件下填充于阳极室中，阴极室内加入水体；

阳极埋藏在沉积物表面以下2-3cm；

复合型膜电极的质子交换膜涂有Pt/C催化层的一面覆盖在沉积物表面，复合型膜电极的阴极置于水体中，由质子交换膜隔离阳极室的沉积物和阴极室的水体；

曝气头利用外接氧气控制水体的溶解氧含量在8-10mg/L之间；

阳极与复合型膜电极的阴极通过外接电阻和安培表相连接；

将整个装置置于培养箱中于暗处在25-30℃下培养，开始富集过程；

反应周期结束后，将阳极板取出，刮下附着在其表面的微生物，富集到导电微生物的絮体。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，阳极室的沉积物为采集自淡水湖泊并经0.5mm孔径滤筛过滤所得。

8.根据权利要求6所述的方法，其中，阴极室的水体为所采集沉积物区域中经0.45μm滤膜过滤后的湖水。