1. 研究目的与意义（文献综述）

随着人类工业化进程，社会经济高速增长，人们生活水平不断提高，与之俱来的是如：煤炭、石油、天然气等石化能源不可再生能源的剧烈消耗，这类资源的不断消耗导致地球上的二氧化碳失去平衡，二氧化碳主要的人为产生来源便是化石资源中各种含碳有机物的氧化。二氧化碳突增被认为是地球温室效应的问题根源，温室效应会导致地球南北极冰川融化，全球海平面上升，物种灭绝等一系列问题。然而地球上主要维护碳平衡的各类植物已经无法满足现如今地球对碳平衡的需要，因此，找到一种行之有效，成本低廉，高效环保的二氧化碳固定技术是十分有必要的。

现如今世界上的学者认为，利用微生物电合成（microbial electrosynthesis mes）是一种行之有效的解决方案，微生物摄入二氧化碳，通过自身的生物催化作用，将二氧化碳还原为含碳有机物，所得产品亦对人类有所帮助。

sporomusa ovata（s.ovata）是一种严格的厌氧细菌，它能够将二氧化碳还原为乙酸^[1]，乙酸是一种多样的有机物中间体，有着较高的附加价值，因此在mes中作为阴极催化剂存在，能够有效地加快乙酸的生产，提高乙酸的收率，并且不会对自然造成二次污染。

2. 研究的基本内容与方案

1、基本内容和技术方案

2.1基本内容：

1. 培养二氧化碳固定细菌sporomusa ovata；
2.制备钼基复合阴极材料；
3. 用x射线光电子能谱分析(x-ray photoelectron spectroscopy, xps)，x射线衍射(x-ray diffraction，xrd)，扫描电镜(search engine marketing,sem)对电极进行表征；
4. 电极材料与微生物结合，检测醋酸产量；
5. 对长有生物膜的阴极进行激光共聚焦（confocal）和sem表征。

3. 研究计划与安排

进度安排

（1）2018-03-25前完成开题报告撰写

（2）2018-04-01前完成纯mo电极的性能测试。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] zhang t, nie h, bain t s, et al. improved cathode materials for microbial electrosynthesis[j]. energy amp; environmental science, 2012, 6(1):217-224.

[2] m. cui, h. nie, t. zhang, d. lovley, t. p. russell, three-dimensional hierarchical metal oxide-carbon electrode materials for highly efficient microbial electrosynthesis, sustainable energy amp; fuels, 1 (2017) 1171.

[3] yamashita t, yokoyama h. molybdenum anode: a novel electrode for enhanced power generation in microbial fuel cells, identified via extensive screening of metal electrodes[j]. biotechnology for biofuels, 2018, 11(1):39.