微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)作为一项新兴技术,具有很高的应用潜力,与目前水处理技术相比,MFC具有转换效率高、生物相容性强、节省曝气费用,污泥产生量少等优点。本论文选用传统的双室MFC,探索了酿酒酵母菌、大肠杆菌、铜绿假单胞菌、枯草芽孢杆这四种单一菌株的电化学活性及产电机制。其中枯草芽孢杆菌微生物燃料电池的产电性能最好,输出电压最高可达到299mV,其次分别为铜绿假单胞菌(229 mV),酿酒酵母菌(188 mV),大肠杆菌(172 mV)。并探究了不同组成复合菌体系MFC的产电性能,选出了一种最优复合产电菌,即酿酒酵母菌与枯草芽孢杆菌复合,其输出电压高达554mV。本论文还进一步研究了温度和阳极室pH对复合产电菌MFC输出电压的影响,优化了实际应用中的操作条件。研究结果表明,阳极pH的改变对MFC的产电能力有着很大的作用,酸性条件为其最适的操作环境,输出功率最高可达到127mW/m~2,超过了碱中性条件下最大功率的的4倍。而温度对这一复合菌株体系没有太大影响,MFC系统在20℃-35℃的操作温度下,系统的平均输出电压与平均输出功率并没有太大变化,其最适操作温度是30℃-35℃,这也说明了我们所构建的这两种微生物复合菌体系有着很强的的环境适应能力和稳定性,在未来的扩大应用中具有一定的可行性和优势。为了更深入的了解各单一菌株和复合菌株的电化学活性和阳极微生物的附着形式,本研究利用了循环扫描伏安法,扫描电镜,极化曲线和功率密度曲线对MFC进行了分析。结果证实了本实验所构建的这两种微生物联合体具有很强的协同作用,酿酒酵母菌可以利用枯草芽孢杆菌产生的具有氧化还原性能的核黄素作为中介体传输电子,减小微生物燃料电池的内阻,而同时酿酒酵母菌可以通过呼吸作用分解大分子的营养物质为枯草芽孢杆菌提供碳源和电子供体。