[发明专利]一种构建具有高活性的生物膜催化电极的方法

权利要求书

1.一种构建具有高活性的生物膜催化电极的方法，其特征在于，包括以下步骤：

组建生物电化学池，向生物电化学池中的培养基接种电化学活性细菌，在阳极电位下运行生物电化学池使细菌在电极表面受到电化学驯化，维持培养基中低水平氧气使细菌进行一定程度的有氧呼吸同时促进细菌在电极表面粘附和生长，施加水力剪切使电极表面粘附不牢的细菌脱落，连续更换培养基以淘汰悬浮生长的菌体细胞并使营养物质主要供应电极表面的细菌生长利用。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的维持培养基中低水平氧气是维持培养基溶解氧水平为0.1mg/L到8mg/L。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的施加水力剪切使培养基中粘附不牢的细菌脱落是搅拌培养基使其转动。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，是在培养基中加入搅拌子，转速为80-400rpm。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的连续更换培养基是每隔24小时更换一次培养基。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的细菌是好氧和兼性好氧电化学活性细菌。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述的细菌是奥奈达希瓦氏菌(Shewanella oneidensis)MR-1。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的生物电化学池是单室三电极生物电化学池，三电极包括石墨片工作电极、铂丝对电极和银-氯化银参比电极，其中石墨片工作电极通过钛丝连接到电化学回路中，电化学池中加入1/2体积的培养基作为电解液并接种电化学活性微生物菌液，工作电极的电位需要被恒定在-0.2V到+0.6V vs.SHE(标准氢电极，下同)之间，电化学池顶空中的氧气被细菌用于生长，每隔24小时更换电解池和电解液为新鲜、无菌的电解池和培养基，并用无菌水清洗电极表面，更换的新鲜培养基使用乳酸钠矿物盐培养基外加浓度为1g/L的酵母提取物，更换电解池和培养基过程前暂时中断恒电位控制，运行循环伏安扫描，电势范围从-0.5V到+0.4V vs.SHE；扫描速率是5mV/s。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述的生物电化学池的电化学工作站是CHI1040C，提供工作电极的电位为+0.4V vs.SHE。