微生物燃料电池（Microbial fuel cells,MFCs）是一种绿色环保的新型技术,能够在处理废水的同时回收资源,具有一定的应用前景。微生物产电性能、阳极过程的研究仍不够深入,存在生物阳极的生物负载量小,传质效率低等缺点。本文拟研究生物电化学反应器中悬浮阳极的纳米金属形成及电化学特性,为提高微生物燃料电池产电效率,探明生物阳极中纳米金属形成及其对产电性能影响提供参考。本文设计了一种新型的悬浮阳极型MFC,并对其产电性能进行了研究。实验结果表明,在碳毡颗粒与集流器间歇接触的情况下,MFC工作电压稳定在0.63V左右,输出电压波动幅度±0.02V。反应器最大功率密度随电极含量的增加和集流体转速的增加而增大,在溶液体积为1L的反应器中,最大功率密度达到806.06±12mw/m2,内阻最小达到162.9±3.5Ω。该悬浮阳极型微生物燃料电池电极面积大,生物负载量高,产电性能好。研究了在电化学体系中纳米铜、银形成过程,并对导通时间、关断时间及峰值电流对其粒径的影响进行了分析。结果表明,在此脉冲电化学体系中能够有效的合成高纯度纳米铜、银,并且通过控制脉冲电流的峰值电流,能够可靠的合成粒径可控（20-200nm）的纳米银,即纳米银粒径与峰值电流存在良好的对应关系。尽管重金属对微生物具有一定的毒害作用,利用MFC阳极室进行重金属的去除和还原存在应用价值,本文在此基础上研究了纳米铜和纳米银对产电微生物电化学性能的影响。通过对不同纳米铜、银浓度下的大肠杆菌、希瓦氏菌、MFC混合菌电化学性能的比较发现,纳米铜、银在微生物电化学系统能够大幅降低体系活化内阻,并且对开路电压、电容、欧姆内阻均有一定影响,同时存在促进和抑制作用。MFC混合菌对两者均有更强的适应性。