鉴于全球的化石能源正在快速消耗与其不可再生性所带来的能源危机,以及在人类在开采及利用过程中给环境造成的污染等原因,微生物燃料电池作为一种利用废水中的细菌（或酶）作为催化剂分解有机质等,将化学能转化为电能并且处理污水的新型可再生能源技术,进入到研究者的视线中。它具有反应条件温和、安全、燃料来源广泛、连续、无污染等诸多优点。但目前,MFC输出功率较低,距实际扩大生产应用尚有距离。研究表明,制约MFC性能的因素有很多,例如底物浓度、反应温度、微生物种类、电池内阻、反应器结构、电极材料、隔膜等。产电菌是微生物燃料电池研究的重点,而阳极作为其附着,生存,繁殖以及电子传递的重要影响因素,对阳极的处理与修饰成为本实验研究的重点。本文通过构建双室微生物燃料电池（MFC）,选取太原市某污水处理厂厌氧池菌泥,碳源基质为乙酸钠,探究讨论了阳极材料的改性与修饰对微生物燃料电池电化学性能的影响。首先通过对电池运行参数温度和浓度进行讨论确定,设定25℃、35℃、45℃三个不同温度运行电池,通过电化学测试及电池产电性能的分析,确定电池在35℃时电池输出的功率密度最大,且内阻较小,最适宜产电菌生存繁殖和新陈代谢,从而导致电池电化学活性最好。选取乙酸钠浓度分别0.5g/L、1.Og/L、1.25g/L在35℃温度条件下分析讨论,电池的输出功率并不是并不是随乙酸钠浓度增加而升高,1.Og/L基质浓度达到最大,1.25g/L基质浓度由于饱和效应的存在,导致电池输出功率降低,电池内阻增大,从而确定之后电池的运行参数,即1.0g/,35℃。其次采用硝酸与过氧化氢三种不同体积比（1:3,1:1,3:1）混合溶液对阳极碳毡热化学改性,将改性和未改性的碳毡阳极接入双室微生物然料电池运行,通过手动测试和电化学测试等,研究四组电池性能,经过混合氧化剂处理过阳极碳毡微生物燃料电池的启动时间明显缩短,结合傅里叶红外与亲水性测试的表征结果知道,由于含氧官能团不同程度的增加,且增加了阳极带有正电荷,从而产电菌能够更容易繁殖和附着。HNO3和H202体积比为1:1时处理的碳毡效果最佳,最大功率密度为758.2mW/m2,比未改性阳极386.76mW/m2提高了 51.1%,且改性后电池的内阻减小,交流阻抗（EIS）结果显示:HNO₃和H₂O₂体积比为1:1时MFC内阻最小,且由于内阻的降低增加了它的功率输出,这加快了电子由微生物细胞向阳极表面的传递速率。最后通过传统的Hummers法制备氧化石墨,采用循环伏安法（扫描范围为-1.6V-0V,扫速为5mV/s）将制备好的氧化石墨电化学还原至碳毡阳极,制备石墨烯碳毡阳极,经过石墨烯修饰的阳极微生物燃料电池（CC-G）电池功率密度较未修饰（CC）的提高了 30%,内阻从120Ω减小到90.18Ω。通过SEM对改性后的阳极材料表面进行观察,结果表明传统的三电极体系沉积石墨烯,可以将石墨烯均匀的附着在碳毡上,石墨烯本身具有的高导电性使得电子在细菌与电极之间的传递速度增大,内阻减小,从而提高电池的电化学性能。