微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell,MFC）生物传感器具有较好稳定性和自我可持续性,其在生化需氧量（Biological oxygen demand,BOD）的快速检测方面的应用受到越来越多的关注。在MFC的整体性能中阳极材料非常重要,电极材料性质会影响微生物膜的生长和电量的捕集,是提高MFC传感器功能和效率的关键。本研究制备了三种基于碳布修饰的MFC阳极材料,探究不同阳极材料MFC传感器应用于BODQ测试体系中检测准确性、精密度及稳定性等提升的关键因素,为MFC传感器BODQ测试体系的完善提供新的思路。本研究用涂覆法及原位合成等方法对纯碳布阳极（CC阳极）进行修饰,制备了三种类型的碳基电极材料,将其应用于BODQ测试体系来检测BOD值,通过扫描电子显微镜（SEM）、元素分析（EDS）、比表面积测试（BET）、傅里叶红外光谱分析（FT-IR）、循环伏安测试（CV）、交流阻抗谱分析（EIS）等方法对材料进行表征。并将这些材料应用于MFC传感器阳极,构建BODQ测试体系,从材料性质多种影响因素切入,对电极有效面积、生物相容性、材料导电性等因素对于BODQ测试的影响进行探究;从库伦效率、检测准确性、精密度、稳定性等方面进行考察评价,多角度切入,系统分析了阳极材料性质对BODQ测试体系的影响,主要研究内容如下:1.本研究首先制备了椰壳炭碳布阳极（CSC/CC阳极）和不同电极面积尺寸的纯碳布阳极（CC阳极）用于MFC传感器进行BODQ测试。相较于CC阳极,具有较大比表面积的椰壳炭碳布阳极对五日生化需氧量（BOD5）为200mg/L的模拟废水BODQ检测值为197.5mg/L,响应时间为21h,检测误差范围和相对标准偏差（RSD）分别为0.43%～1.95%和1.19%。同时为了对比不同表观电极面积带来的影响,对比了不同尺寸碳布阳极用于BODQ的测试情况,结果表明2.5×2.5cm碳布阳极（2.5CC）反应器的检测值为189.7mg/L检测误差范围和RSD分别为4.91%～5.29%和0.20%。而2.0×2.0cm碳布阳极（2.0CC）反应器的检测误差范围和RSD分别为15.24%～16.86%和0.97%。CSC/CC阳极相较于2.0CC阳极和2.5CC阳极反应器具有更好的准确度和精密度,这主要是由于CSC/CC阳极相较于CC阳极具有更大的比表面积,同时椰壳炭具有丰富的表面官能团,更有利于微生物的附着生长。CSC/CC阳极表面生物膜地杆菌属的相对丰度达到60.23%,高于2.0CC和2.5CC阳极表面上的53.01%、56.96%。阳极有效电极面积的增加使得阳极表面具有更多的附着位点,有利于微生物菌群的生长,产电菌含量也由此提高,进而显著提高库伦效率,这使得反应器BODQ测试更为精准。2.通过涂覆法制备了电气石碳布阳极（TM/CC阳极）,并用于MFC传感器进行BODQ测试。相较于CC阳极,TM/CC阳极用于BODQ传感器后可显著提升传感器的电子捕集效率,使传感器具有更高的准确度与精密度。将模拟废水测试标准液（BOD5为200mg/L）用于TM/CC阳极BODQ传感器检测,测试值为208.6mg/L,RSD 3.12%,且在50-250mg/L浓度条件下都能保持较高精度。TM/CC阳极表面丰富的矿物元素有利于微生物菌群的生长,促使表面生物膜变化,微生物分析表明TM/CC材料能增加阳极表面生物量,OD600为0.35,并且能显著提升电极表面产电菌丰度,其中地杆菌属占比达到65.17%,进而提高库伦效率,使BODQ检测更为准确。3.利用原位聚合法合成聚苯胺碳布阳极（PANI/CC阳极）,并用于MFC传感器进行BODQ测试。PANI/CC阳极用于BODQ传感器后,阳极具有的高导电性能显著提升反应器电化学活性,降低电子传递阻碍,提高传感器的电子传递效率,进而增强反应器的库伦效率,检测中对浓度范围在50-250mg/L的模拟废水PANI/CC阳极反应器的库伦效率保持稳定在65%以上,微生物分析结果表明PANI/CC阳极表面地杆菌属相对丰度为63.25%,这使传感器具有更高的准确度与精密度。并且在反应器的长期运行中表现出较好的稳定性,连续七个周期的BODQ的检测平均值为207.7mg/L,对应的RSD为1.19%,表现出较好的应用前景。本研究制备的三种阳极材料所构建的MFC传感器BODQ测试体系性能相较于纯碳布阳极体系都有提升,检测值准确性和精密度得到显著提升,在BOD 50～250mg/L浓度范围内的模拟废水能准确测定,对于不同浓度废水有较好的灵敏度,整体呈现在高浓度测试中更为准确的情况,反应器在多周期测试中能够保持库伦效率的稳定,测定值有良好的重复性,具备长期运行的可能。