[发明专利]一种假单胞菌-阳极光合太阳能燃料电池系统及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种假单胞菌-阳极光合太阳能燃料电池系统，其特征在于，包括阳极光合太阳能燃料电池、假单胞菌属微生物和电阻，所述阳极光合太阳能燃料电池为单室结构，包括土壤、水体、绿色水生植物和两个电极，所述绿色水生植物的根部穿过水体置于土壤内部，其中一个电极平铺在土壤内部作为阳极，另一个电极平铺在土壤与水体的交界面作为阴极，所述绿色水生植物的根部添加假单胞菌属微生物，所述电阻的两端分别与阳极、阴极相连。

2.根据权利要求1所述假单胞菌-阳极光合太阳能燃料电池系统，其特征在于，所述假单胞菌属微生物为铜绿假单菌。

3.根据权利要求2所述假单胞菌-阳极光合太阳能燃料电池系统，其特征在于，所述铜绿假单菌的菌种浓度为2×10⁵～5×10⁵cfu/L。

4.根据权利要求3所述假单胞菌-阳极光合太阳能燃料电池系统，其特征在于，所述铜绿假单菌的菌种浓度为2×10⁵cfu/L。

5.根据权利要求1至4任一项所述假单胞菌-阳极光合太阳能燃料电池系统，其特征在于，所述水生植物为香蒲水生植物。

6.根据权利要求1至4任一项所述假单胞菌-阳极光合太阳能燃料电池系统，其特征在于，所述阴极材料和阳极材料为多孔碳/泡沫镍或石墨烯/泡沫镍中的一种。

7.根据权利要求6所述假单胞菌-阳极光合太阳能燃料电池系统，其特征在于，所述阴极材料为多孔碳/泡沫镍。

8.根据权利要求7所述假单胞菌-阳极光合太阳能燃料电池系统，其特征在于，所述假单胞菌-阳极光合太阳能燃料电池外接数据采集器，所述数据采集器两端分别与阴极和阳极相连。

9.一种假单胞菌-阳极光合太阳能燃料电池系统的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)基质制作：取河畔湿地的泥土经风干后，研碎过筛得到栽培植物用的基质；

(2)植物材料与繁殖培养：选取绿色水生植物，将其置于盛有沙土的容器中培养；

(3)构建含微生物的单室电池阳极：以不透光、不导电的容器为反应器，采用生物质多孔碳或石墨烯对泡沫镍电极进行阳极改性处理，制备多孔碳/泡沫镍阳极或者石墨烯/泡沫镍阳极,所述假单胞菌属微生物置于阳极植物根系处；

(4)阴极选材及改性：以泡沫镍作为3D支架，采用多孔碳或石墨烯进行改性处理，制备多孔碳/泡沫镍电极片或石墨烯/泡沫镍电极片作为阴极；

(5)阴阳两极的构建方式：将绿色水生植物植于生长箱中，根据根系长度采用对称结构放置系统阴阳极，其中阳极埋深于水生植物根系附近，阴极置于水土分界面，使之易能接触空气中的氧气；

(6)纪录电压值：通过数据采集器测定阴极电位，阴极区pH值和溶解氧浓度，测定根系泌氧率，计算根系孔隙度，计算阳极电位值。

10.一种假单胞菌-阳极光合太阳能燃料电池系统在治理土壤污染中的应用。