本發(fā)明公開了一種電子載體的高效篩選、設(shè)計(jì)和改造方法，屬于生物電化學(xué)催化領(lǐng)域。本發(fā)明以希瓦氏菌Shewanella onesidensis為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，對(duì)電子載體進(jìn)行篩選和設(shè)計(jì)改造，以提高其胞外電子傳遞能力。為了篩選性能優(yōu)良的電子載體，搭建了單室和雙室生物電化學(xué)系統(tǒng)，建立和完善了微生物胞外電子傳遞檢測(cè)方法，確立了細(xì)胞毒性、電流密度、還原當(dāng)量和庫(kù)倫效率等評(píng)價(jià)指標(biāo)。為了進(jìn)一步提高電子載體的性能，基于密度泛函理論對(duì)蒽醌?2?磺酸鈉(AQS)電子載體進(jìn)行理性設(shè)計(jì)和修飾改造，選取7個(gè)取代基位置和6個(gè)側(cè)鏈基團(tuán)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)吉布斯自由能變和氧化還原電勢(shì)的理論計(jì)算。實(shí)驗(yàn)分析證實(shí)通過(guò)設(shè)計(jì)改造降低電子載體的氧化還原電勢(shì)，是提高電活性微生物胞外電子傳遞能力的有效方法。