xã vi sinh vật ở anode của một MFC
Nhƣ đã nói ở trên (Mục 1.1.4), hệ vi sinh vật trong khoang anode là một trong những yếu tố ảnh hƣởng đến hiệu suất hoạt động của một MFC. Một thiết bị MFC có thể sử dụng nguồn vi sinh vật ở dạng đơn chủng hoặc đa chủng; tùy vào mục đích sử dụng mà nguồn vi sinh vật đƣợc lựa chọn sao cho phù hợp. Trong một nghiên cứu về MFC thì việc nghiên cứu về cấu trúc hệ vi sinh vật khoang anode là rất quan trọng bởi hệ vi sinh vật là yếu tố có quan hệ mật thiết với chức năng và hiệu quả hoạt động của một MFC [38]. Vào
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu http://www.lrc-tnu.edu.vn/
những năm 1960 ngƣời ta cho rằng cần phải thêm những nhân tố trung gian từ bên ngoài vào MFC để nó có thể tạo ra một lƣợng điện nhất định, tuy nhiên trong những năm gần đây Kim và cộng sự đã chứng minh rằng dòng điện có thể đƣợc tạo ra bởi một tập hợp vi sinh vật tự nhiên mà không cần sự có mặt của nhân tố trung gian thêm vào. Nhiều nghiên cứu khác cũng chỉ ra rằng, để MFC đạt đƣợc mật độ điện cao nhất thì ngoài cấu tạo của hệ thống pin, các yếu tố quyết định khác là các vi khuẩn chiếm ƣu thế trong quần xã vi sinh vật anode, cơ chế vận chuyển điện tử đến điện cực và sự tƣơng tác giữa vi sinh vật với nhau trong hệ thống MFC [39].
Việc nghiên cứu hệ vi sinh vật trong khoang anode của MFC sẽ giúp có những hiểu biết về tính đa dạng về thành phần loài vi khuẩn trong hệ vi sinh vật anode, mối tƣơng quan giữa hệ vi sinh vật với sự sản sinh dòng điện. Từ đó sẽ có thể đƣa ra quy trình làm giàu hệ vi sinh vật cũng nhƣ những sự điều chỉnh hợp lý để cải thiện MFC cho phù hợp với mục đích sử dụng.
Với mục đích phát triển một cảm biến dạng MFC phát hiện sắt, chúng tôi đã tiến hành làm giàu hệ vi khuẩn oxi hóa sắt (II) ở anode của các MFC. Và nhƣ trên đã trình bày, để hiểu rõ cơ chế hoạt động và tối ƣu hiệu quả hoạt động của MFC cảm biến đƣợc phát triển, việc tìm hiểu hệ vi khuẩn anode và các biến đổi về sự đa dạng của hệ này trong quá trình đƣợc làm giàu là hết sức cần thiết. Đó cũng là nhiệm vụ chính của nghiên cứu đƣợc trình bày trong luận văn này.