随着生物柴油产业的蓬勃发展,生物柴油副产物甘油的过剩问题逐渐引起了广泛的关注。生物基粗甘油中含有大量的甲醇、游离脂肪酸、甘油酸酯、甲酯等复杂有机物,在将甘油转化为高附加值化学品进行再利用时,要先对其进行纯化处理,而纯化处理过程的费用非常昂贵,因此,开发新的生物基甘油的再利用方式至关重要。利用生物柴油副产物甘油作为酶生物燃料电池的底物,将有机物质转换成清洁的电能,这既对生物基甘油进行了彻底的处理,又提供了清洁可靠的能源。本论文主要研究生物柴油副产物甘油在酶生物燃料电池中相关应用,包括甘油酶生物燃料电池阳极上的酶催化甘油氧化以及阴极上的氧气还原。首先,以碳纳米管（CNTs）为催化剂载体,甘油脱氢酶（GDH）为催化剂,麦尔多拉蓝（MBH）为电子介体,壳聚糖（CS）为粘结剂制备了CNTs/GDH/MBH/CS酶修饰电极。研究表明,MBH在电极表面的氧化还原反应是一个吸附控制过程,在中性条件下,是一个（2e+H⁺）准可逆反应,并且MBH在电极表面被氧化成MB⁺后,可以有效地氧化还原态辅酶Ⅰ（NADH）,降低了NADH氧化的过电位。利用电化学手段,验证了在CNTs/GDH/MBH/CS电极表面发生的催化反应。对该酶修饰电极优化后,制备修饰电极的混合液中,当CNTs浓度为5.0 mg/m L、GDH浓度为7.5 mg/m L以及MBH浓度为1.0 mM时,可得到最大催化电流密度为17.86μA/cm²。其次,以碳纳米管（CNTs）为催化剂载体,二茂铁甲醇（Fm）为电子介体,甘油激酶（GK）和甘油-3-磷酸氧化酶（GPO）为催化剂,壳聚糖（CS）为粘结剂制备了CNTs/GK/GPO/CS酶修饰电极。研究表明,将置于溶液中的Fm作为电子介体,可以提高酶活性中心与电极表面的电子转移效率,从而实现GK/GPO双酶电极对甘油的电流响应。利用电化学手段,验证了GK在三磷酸腺苷（ATP）的参与下可将甘油磷酸化产生甘油-3-磷酸(Mg²⁺能促进这个过程)以及在CNTs/GK/GPO/CS电极表面发生的催化反应。对该双酶修饰电极优化后,制备修饰电极的混合液中,当CNTs浓度为4.0 mg/mL、GK浓度为4.0 mg/mL,以及GPO浓度为2.0 mg/m L时,可得到最大催化电流密度为135.28μA/cm²。最后,我们采用一种简单而有效的熔盐浴法制备了硫掺杂碳材料,这是一种与甘油燃料电池配套使用的氧还原催化剂。这种方法中,高温下熔融的K₂S作为高浓度硫源的同时也提供了盐浴,在固液两相界面促进了硫源和碳源的接触,有利于S原子的掺杂。比表面积分析和显微拉曼光谱显示S^2-与C发生了反应,使得S原子进入C骨架。X-射线光电子能谱（XPS）区别了硫含量的三种化学态,即K₂S,C-S-C和C-SO_x。在所制备的样品中,在950 ^oC下合成的样品S-XC72-950的化学掺杂型S原子为1.50 at.%（原子比）,且S原子的掺杂提高了其氧还原的性能。