以褐铁矿粉为铁源, 用聚乙烯亚胺/多壁碳纳米管(polyethylenimine/multi-walled carbon nanotube, PEI/ MWCNT)修饰石墨毡为外层, 制备含铁电芬顿阴极。PEI/MWCNT修饰层可使石墨毡电还原产生H₂O₂的能力增强: 在阴极电位为-0.95 V(vs. SCE)、曝气速率为200 mL/min的条件下, 90分钟反应器内H₂O₂的积累量为66.5±2.4 mg/L, 比普通石墨毡阴极提高56.8%。PEI/MWCNT修饰层具有较好的稳定性, 连续使用20个周期, 修饰石墨毡电还原产生H₂O₂的能力未发生明显变化。采用以制备电极为阴极的电芬顿体系处理橙Ⅱ染料模拟废水, 结果表明: 橙Ⅱ染料初始浓度为20 mg/L, 在近中性(初始pH为6~7)条件下, 60分钟内降解效率为96.8%; 制备电极具备一定稳定性, 可重复使用多次。最后对以制备电极为阴极的电芬顿体系处理实际印染废水的能力进行测试, 在近中性条件下电解2小时后, 废水色度去除率为91.7%, COD去除率为69.4%, 氨氮去除率为56.2%。

采用壳聚糖修饰电极吸附溶液中 Cu(Ⅱ)制得含铜固体电极, 将其用做新型无膜生物电化学系统(MACMCB)阴极。研究固体电极 Cu(Ⅱ)质量和外阻对 MACMCB 电压的影响。结果表明, 系统电压与含铜固体电极 Cu(Ⅱ)质量及系统外阻正相关, 最大输出电压达 0.6346 V。该系统 Cu(Ⅱ)还原效率高于 92.75%, 表明 Cu(Ⅱ)做电子受体得电子能力强, Cu(Ⅱ)几乎被全部还原。MACMCB 与微生物燃料电池(MFC)的效率对比结果表明, 在一定时间内, MACMCB 在底物降解效率和产能输出方面明显优于 MFC, 推荐含铜固体电极更换时间为 10~30 小时。含铜固体电极中 Cu(Ⅱ)主要以 CuSO₄ 分子形式存在, 放电后 Cu(Ⅱ)的主要还原产物为单质Cu, 含少量Cu₂O, 另外掺杂部分Cu元素的磷化物和氯化物沉淀。

采用水基磁性Fe₃O₄ 纳米颗粒修饰表面展示CueR蛋白的酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae), 获得磁响应性能良好的磁修饰工程酵母细胞。傅里叶变换红外光谱分析表明, 磁修饰细胞较好地保留了工程酵母细胞和磁性材料的官能团。研究吸附动力学、等温吸附模型以及不同因素(如时间、温度和pH值)对磁修饰细胞吸附Ag⁺的影响, 结果表明, 磁修饰酵母对Ag⁺的吸附速率很快, 18分钟基本上达到吸附平衡; 最适宜吸附温度为20~30℃; 最佳吸附pH值等于7。磁修饰酵母对Ag⁺的吸附符合准一级动力学模型和Langmuir等温吸附模型。多金属等摩尔浓度竞争条件下的吸附结果表明, 磁修饰后的工程酵母对Ag⁺仍具有选择吸附性, Ag⁺的吸附量为Ni²⁺的10.6 倍, Zn²⁺的9.0 倍, Co²⁺的7.5 倍, Cu²⁺的3.0 倍。