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微生物燃料电池（Microbial fuel cell,MFC）是一种将生物化学能转化为清洁电能的电化学装置。MFC中阳极电化学活性菌催化利用有机底物完成自身代谢的同时,部分电子经阳极转移到外电路中完成了能量的转化。在此过程中,微生物的产电呼吸也对污水实现了净化。产电微生物作为MFC工作的催化剂将直接影响其产电效率,然而其产电过程中的电子传递机理尚不清楚使MFC应用过程中的调控缺乏理论基础。本论文从接种西安市第四污水处理厂活性污泥且运行稳定的MFC阳极生物膜上,筛选出了四株电化学活性菌,对电化学活性最强的一株菌进行了产电性能及电子传递机理研究。论文获得的主要研究结果如下:（1）接种西安市第四污水处理厂活性污泥构建起的MFC迅速启动成功、输出电压稳定、产电性能良好,其最高功率密度就达到了9400 mW·m-2。利用铁还原培养基从MFC阳极生物膜中筛选获得一株高效产电细菌F4。经16SrDNA鉴定其为克雷伯氏属细菌,序列登陆号为TD665W2E016。菌株F4为革兰氏阴性杆菌;pH 7.0、35℃的无氧环境最适宜其生长,按体积比20%接种菌株F4菌液构建的MFC,最大功率密度达3803mW·m-2。（2）蒸发耗散及压差迁移对双室微生物燃料电池两腔液量影响微小,生物代谢及电渗拖拽是造成双室微生物燃料电池两极极室液位差的主要原因。MFC运行中水传递量与输出电压正相关,电压越大阴阳极间水传递量越多,阳极液位的下降速度越快。通过液量变化计算得本系统的质子传递率大于54%,电池性能良好。（3）通过更换阳极基质发现,菌株F4构建的MFC产电过程中会产生大量电子介体,协助胞外电子传递,且该介质可重复利用。通过添加不同抑制剂发现,鱼藤酮对菌株F4氧化峰影响最大,即抑制了电子的给出,其次是抗霉素A,叠氮化钠的抑制效果最弱。由此推断胞内电子传递途中NADH脱氢是产生电子的主要源头,随后经Co Q进入Q循环,在Q循环中一部分电子直接交给铁硫蛋白ISF由细胞色素c传递到胞外电子受体,另一部分电子参与Qi位点半醌自由基的还原产生Q/QH2等物质,该类物质可以作为电子载体协助电子传递到胞外电子受体。胞外与胞内电子传递途径探索结果表明,菌株F4的电子传递方式是以分泌电子介体协助产电为主,直接接触电极通过细胞色素c传递电子为辅。