Hou等[26]通过电化学聚合法合成聚苯胺，并利用其修饰不锈钢纤维毡，结果表明，电化学聚合法合成聚苯胺修饰不锈钢纤维毡得到的MFC阳极的最大功率密度为360 mW/m2。Wang等采用聚苯胺/介孔三氧化钨复合材料作阳极，最大功率密度达0. 98 W/m2。由此可见，在利用聚苯胺修饰MFC阳极尚有潜力可挖掘。

聚苯胺纳米管作为聚苯胺的一种特殊形态，不仅具有高比表面积、较好的生物相容性，而且也具有优良的导电性。在2009年第一届全国氢能与燃料电池学术研讨会上，Zhiani M等展示了其研究，采用聚苯胺纳米纤维作为阳极催化剂修饰铂碳纳米复合电极，通过循环伏安扫描（CV）、电化学阻抗谱（EIS）等对其产电性能进行分析，发现与未修饰电极比较，PANI/Pt/C MFC表现出更优越的电催化活性，其原因在于PANI的引入改善了催化性能的同时，保护了催化剂不受甲醇氧化中间产物的腐蚀，增强了催化层的机械性能[27]。2013年，Hou 等用电化学还原氧化石墨烯（ERGNO）/聚苯胺纳米纤维作为涂层修饰碳布电极，结果表明制备的PANI-ERGNO/CC电极MFC所能达到的最大输出功率密度为1390 mW/m2，Hou等把输出功率的提升归功于石墨烯和聚苯胺纳米纤维形成的复合层所提供的巨大表面积和高导电率[28]。而关于聚苯胺纳米管修饰石墨毡电极此前鲜有报道。来!自~751论-文|网www.751com.cn

1.4  本文研究的主要内容、目的和意义

本课题将在对石墨毡进行亲水性改造的基础上，重点开展纳米聚苯胺负载石墨毡电极的制备及其在微生物燃料电池中的应用研究。主要内容如下：

a) 通过酸处理、热处理等方式对石墨毡电极进行亲水性改造；

b) 制备合成聚苯胺纳米结构，通过SEM、XRD、红外对其进行表征；

c) 研究不同负载的纳米改性石墨毡电极在微生物燃料电池中的产电性能，通过极化曲线、功率密度曲线、循环伏安法(CV)、电化学阻抗分析（EIS）等与未改性电极进行比较，评价聚苯胺纳米管修饰性能，为提高MFC产电效率和投入实际工程应用寻求有效途径。