1. 本选题研究的目的及意义
生物电合成作为一种新兴的绿色生物制造技术，利用可再生电力驱动微生物固定CO2合成化学品，在实现碳中和目标和发展可持续经济方面具有巨大潜力。
近年来，随着材料科学和合成生物学的快速发展，通过设计高效的电极材料来调控电子传递过程、优化微生物细胞外电子传递效率，进而提高生物电合成效率已成为该领域的研究热点。
本研究拟开发一种新型高效的碳载锌阴极材料用于生物电合成，并探究其对生物电合成性能的影响。
2. 本选题国内外研究状况综述
生物电合成技术近年来发展迅速，成为国内外研究热点。
现阶段，该技术的核心在于开发高效的电极材料以提高电子传递效率和目标产物生成速率。
1. 国内研究现状
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将制备碳载锌阴极材料，并探究其对生物电合成的影响。
主要内容包括以下几个方面：1.碳载锌阴极材料的制备：将采用化学沉积法制备碳载锌阴极材料，并通过控制制备条件，如碳材料种类、锌负载量、反应温度等，优化材料的性能。
2.碳载锌阴极材料的表征：将采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)等技术对材料的形貌、结构和组成进行表征。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用实验研究与理论分析相结合的方法。
首先，通过查阅文献，了解碳载锌阴极材料的制备方法、表征手段以及生物电合成的影响因素。
然后，利用化学沉积法制备碳载锌阴极材料，并系统研究不同制备条件对材料性能的影响。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：1.首次系统研究碳载锌阴极材料对生物电合成的影响，为开发新型高效的生物电合成阴极材料提供新的思路。
2.结合多种表征手段和电化学分析方法，深入揭示碳载锌阴极材料促进生物电合成的机理，为设计和优化生物电合成系统提供理论依据。
3.将碳载锌阴极材料应用于生物电合成，为实现碳减排和绿色制造提供新的技术途径。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1. 张亚茹, 刘宏伟, 陈晓, 等. 碳基材料在微生物电合成中的应用[J]. 化学进展, 2021, 33(10): 2973-2985.
2. 王丹, 李秀芬, 彭辉, 等. 微生物电合成系统中阴极材料的研究进展[J]. 环境科学与技术, 2020, 43(10): 180-188.
3. 彭惠, 陈少华, 王丹, 等. 不同阴极材料对微生物电合成丁酸的影响[J]. 环境工程学报, 2019, 13(02): 335-343.
