微生物燃料电池（MFCs）是一种具有应用前景的能实现可持续能源生产的技术,它可以通过产电微生物的新陈代谢将作为营养底物的有机燃料中存储的化学能转化为电能,同时能降解废水中的有机污染物。在其运作过程中,产电微生物在电极表面产生的菌体生物膜起到了催化剂的作用,因此菌体与电极之间的电子传递对微生物燃料电池的整体性能具有至关重要的影响,是推进其实际应用的关键。电极修饰技术能够有效改善电极的电化学性能,提高电子传递,简化制备工艺,降低制备时间,提高制备效率,值得深入探索。本论文使用制备工艺简捷有效的恒电流聚合法使三维碳毡电极表面形成原位的聚苯胺修饰层,使用电化学部分剥离法获得原位修饰石墨烯层的三维碳毡电极,并尝试两种修饰方法的组合以便改性电极并提高电极的电子传递能力,并在研究中对新型电极的材料特性和对MFCs产电性能的增强机制进行了阐述,具体的研究结果主要包括:1.采用简单的恒电流聚合法在10 min内,以10 mA电流触发苯胺原位聚合于碳毡电极表面,制备获得了PANI修饰电极。进一步研究发现,新型电极的MFC最大输出电压达到了（309±24）mV,是对照组空白碳毡电极的3倍;同时最大输出功率密度为（450±36）mW·m^-2,比对照组提高了6倍,新型电极能够通过增加的比表面积和提高菌体和电极之间的直接电子传递来提高MFCs的性能。2.采用电化学剥离法,在-0.5 V².5 V的电压范围内对碳毡电极进行循环伏安扫描,在5 min内制备出部分剥离的原位石墨烯修饰三维电极ExGR电极。进一步研究发现,新型ExGR电极的MFCs最大输出电压达到了（180±6）mV,是对照组空白碳毡电极的2倍;同时最大输出功率密度为（137±9）mW·m^-2,比对照组提高了1.79倍,新型ExGR电极能够通过增加的比表面积和提高菌体和电极之间的直接电子传递来提高MFCs的性能。3.结合上述的恒电流聚合聚苯胺和电化学剥离石墨烯的方法,制备了复合修饰的ExGR/PANI电极和PANI/ExGR电极并应用于MFCs。其中ExGR/PANI电极的最大输出电压为（270±18）mV,PANI/ExGR电极最大输出电压则为（253±17）mV,分别为对照组的2.86,2.69倍。ExGR/PANI的最大功率密度为（357±5）mW·m^-2,PANI/ExGR的最大功率密度为（340±21）mW·m^-2,分别是对照组最大功率密度的4.66和4.44倍。这证明两组复合修饰电极可以显著提高电极的电化学性能,从而提高MFCs的产电能力。但是MFCs的性能比起单独修饰聚苯胺的PANI电极性能要差,这说明了电化学剥离和恒电流聚合不能形成协同提升的复合材料,不同的修饰顺序也不能使复合后的性能进一步提高。论文提出的制备方案将为电极修饰技术和微生物燃料电池的实际应用提供技术指导和理论依据。