論文摘要

因石化能源污染全球暖化加劇，現今社會對於再 生能源日漸重視。在眾多綠色能源技術中，微生物燃 料電池(Microbial fuel cell , MFC)具有低汙染、低成本 並可同時處理廢水的優勢。
在 MFC 系統中，陽極電極對 MFC 產電效益扮演著重要的角色。本研究提出一創新構想，以高導電性不鏽鋼網作為 MFC 之陽極基材，並以導電高分子 Poly(3,4-ethylenedioxythiophene, PEDOT)進行電極改質，期望藉此提高 MFC 的電池功率。
為了可評估不同表面形貌之 PEDOT 對 MFC 產電效益的影響。我們嘗試使用碳酸丙烯酯(Propylene Carbonate, PC)及氰基甲烷(Acetonitrile, ACN)作為改質之溶劑，並以比例 1:0、4:1、1:1、1:4、0:1 混合 PC 及 ACN 作為溶劑，再與 3,4-乙烯二氧?吩 (3,4-Ethylenedioxythiophene，EDOT) 溶質混合形成改質溶液。最後採用循環伏安法於不鏽鋼網電極表面披覆 PEDOT 薄膜。
MFC 之電化學分析結果證實，在不鏽鋼網表面披覆 PEDOT 薄膜可有效提升 MFC 的發電效率。在電極改質時，僅使用 PC 作為溶劑時，所製作電池的工作性能可遠高於採用未改質電極所製作電池，且其功率密度提升 6.7 倍之多。此外，改質溶液之溶劑添加 ACN 後，其改質電極所組裝電池之功率密度，未能達僅使用 PC 作為溶劑所製作電極之水準。電子顯微鏡觀察結果證實，改質溶液之溶劑添加 ACN，可使 PEDOT 薄膜上形成緻密孔洞，但 ACN 的使用會導致電極表面大腸桿菌附著數量減少，因此使最終組裝電池，在採用僅使用 PC 作為溶劑之 PEDOT 修飾電極獲得最佳的產電效果。

關鍵字：微生物燃料電池、不鏽鋼網、材料改質、導電高分子