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微纳米Mo_(2)C-C作为高性能微生物燃料电池的阳极电催化剂
1
作者 王俊 侯勇 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第1期87-93,共7页
通过简单的溶液衍生前驱体和煅烧法成功制备了具有微纳米结构的Mo_(2)C-C复合材料,并用作微生物燃料电池(MFC)的高性能阳极电催化剂。形态和组成表征表明,制备的Mo_(2)C-C复合材料由Mo_(2)C和C组成,具有微/纳米颗粒结构。同时材料表面... 通过简单的溶液衍生前驱体和煅烧法成功制备了具有微纳米结构的Mo_(2)C-C复合材料,并用作微生物燃料电池(MFC)的高性能阳极电催化剂。形态和组成表征表明,制备的Mo_(2)C-C复合材料由Mo_(2)C和C组成,具有微/纳米颗粒结构。同时材料表面含有丰富官能团,有助于提高微生物在阳极表面的附着。电化学测试结果表明,Mo_(2)C-C复合材料对阳极/微生物之间的电荷转移具有出色的电催化活性。装有微纳米Mo_(2)C-C/CF阳极的MFC的最大功率密度为1.61 W·m^(-2),明显优于商用碳毡阳极。这项工作为高性能、环保MFC阳极电催化剂提供新思路。 展开更多
关键词 Mo_(2)C 微纳米材料 阳极 电催化 微生物燃料电池
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FeS_(2)/还原氧化石墨烯复合物修饰碳布电极所制微生物燃料电池阳极的产电性能研究 被引量：1
2
作者 马建春 石楠 +5 位作者 吕闰生 武莉洁 韦佳乐 张叶臻 张军 贾建峰 《理化检验（化学分册）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1110-1118,共9页
调整氨水用量(30,50,100,150μL),以氯化铁和还原氧化石墨烯(rGO)为主要原料采用水热法合成4种二硫化亚铁/rGO复合物[FeS_(2)(30)/rGO、FeS_(2)(50)/rGO、FeS_(2)(100)/rGO、FeS_(2)(150)/rGO)],滴涂在碳布电极表面制备FeS_(2)/rGO修饰... 调整氨水用量(30,50,100,150μL),以氯化铁和还原氧化石墨烯(rGO)为主要原料采用水热法合成4种二硫化亚铁/rGO复合物[FeS_(2)(30)/rGO、FeS_(2)(50)/rGO、FeS_(2)(100)/rGO、FeS_(2)(150)/rGO)],滴涂在碳布电极表面制备FeS_(2)/rGO修饰碳布电极。以修饰碳布电极构建微生物燃料电池(MFCs)阳极,并在阳极溶液中添加活性大肠杆菌培养液,用作MFCs生物催化剂;以碳纸小片构建MFCs阴极,和阳极构成双室型MFCs,以考察MFCs的产电性能。结果表明,FeS_(2)/rGO为呈薄纳米片层结构的rGO与呈片状的白铁矿FeS_(2)和黄铁矿FeS_(2)的混合物或呈八面体结构的黄铁矿FeS_(2)自组装形成的微球,以其修饰碳布电极制成MFCs阳极后,产电功率得到不同程度的提高,其中以FeS_(2)(50)/rGO制得的MFCs阳极在1.0 mV·s^(-1)扫描速率下的最大功率密度可达2 984.8 mW·m^(-2),是rGO以及裸碳布所构建MFCs阳极的1.7倍和2.5倍。循环伏安和电化学阻抗谱测试结果显示,FeS_(2)(50)/rGO修饰的碳布电极的电活性面积较大,FeS_(2)(50)/rGO和活性大肠杆菌间的胞外电子转移效率较高,二者协同作用,提升了MFCs的功率密度。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 FeS_(2)/rGO 阳极修饰材料 功率密度
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微生物燃料电池污废水处理及能源化研究进展 被引量：2
3
作者 王子义 张嫄 +2 位作者 刘根深 刘伟 李致朋 《净水技术》 CAS 2024年第11期29-38,147,共11页
水环境低碳治理是“碳中和”背景下减污降碳关键领域之一。微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)能够利用微生物活性氧化分解污废水中的有机物产生电子,减少CO_(2)排放且无二次污染,是“双碳”背景下国际前沿的新型污废水处理技术,... 水环境低碳治理是“碳中和”背景下减污降碳关键领域之一。微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)能够利用微生物活性氧化分解污废水中的有机物产生电子,减少CO_(2)排放且无二次污染,是“双碳”背景下国际前沿的新型污废水处理技术,为污废水处理及其能源化提供了新思路。此外,MFC可有效地将污废水中的有机物进行去除的同时实现清洁电力的高效转化,是结合环境治理、能源回收与生态良好发展的新型可持续污废水处理技术。文章对MFC近年来处理各领域污废水及其能源化的研究进展进行了综述,基于MFC污废水处理技术现存在的问题,对其系统优化的策略进行了总结,并进一步分析了MFC未来性能优化的方向及能源回收的可行性,试图厘清“双碳”目标下污废水能源化的前进方向,以期为MFC的研发和应用提供有效的科学支撑。最后,提出了MFC具有促进低碳技术发展,推动能源技术转型和提升可再生能源利用效率的优势,对实现“双碳”目标具有重要的积极作用。 展开更多
关键词 碳中和 污废水处理技术 微生物燃料电池 环境治理 能源回收 系统优化
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基于底栖型微生物燃料电池的水下供电系统构建与产能评价 被引量：1
4
作者 刘康楠 邱峥辉 +3 位作者 蔺存国 张广龙 郑纪勇 高海平 《装备环境工程》 CAS 2024年第8期153-162,共10页
目的改善目前水下生物供电系统能量收集效率低、供电能力弱的问题,方法构建基于碳毡阵列阳极的水下生物电池单元,以及具有2级电荷泵复合升压结构的电源管理单元。将2个子单元耦合,构建水下生物供电系统样机,并对其供电能力进行评价。结... 目的改善目前水下生物供电系统能量收集效率低、供电能力弱的问题,方法构建基于碳毡阵列阳极的水下生物电池单元,以及具有2级电荷泵复合升压结构的电源管理单元。将2个子单元耦合,构建水下生物供电系统样机,并对其供电能力进行评价。结果测试结果表明,电源管理单元能够将生物电池13~18 mW的持续输入能量有效收集至储存介质中,能量收集效率达到60.65%。生物电池单元产生的能量在满足温度/pH传感器以及水下通讯机工作的同时,每天仍能够产生385.68 J的净能量收益。结论构建的水下生物供电系统能够实现水下生物电能的高效收集与存储,可为海洋环境信息采集与传输系统提供长期、稳定的原位能源供应。 展开更多
关键词 生物电能 碳毡阳极 底栖微生物燃料电池 电源管理系统 能量转化效率 水下原位供电
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人工湿地-微生物燃料电池中电极研究进展 被引量：4
5
作者 吴同喜 张环林 +4 位作者 欧阳军胜 张军 何厚柱 杜致远 彭小明 《华东交通大学学报》 2024年第1期120-126,共7页
【目的】近年来,人工湿地(CW)与微生物燃料电池(MFC)相耦合,形成了一种新型的生物电化学系统——人工湿地-微生物燃料电池(CW-MFC),具有出色的污染物降解和生物发电性能。本文旨在总结电极的特性和应用,介绍不同电极材料对系统的影响,... 【目的】近年来,人工湿地(CW)与微生物燃料电池(MFC)相耦合,形成了一种新型的生物电化学系统——人工湿地-微生物燃料电池(CW-MFC),具有出色的污染物降解和生物发电性能。本文旨在总结电极的特性和应用,介绍不同电极材料对系统的影响,最后对其未来的研究方向提出展望。【方法】结合国内外最新的研究成果。【结果】总结了电极的功能特性和应用,介绍了不同电极材料在废水处理过程中的性能差异以及对发电效率的影响,并对其未来的研究方向提出了展望,为CW-MFC的技术发展作进一步参考。【结论】CW-MFC是一种具有广泛应用前景的生物电化学系统。未来研究方向包括优化电极材料、提高系统运行效率、降低成本等方面。同时,还需要加强在实际应用中的研究,以推动该技术在环境保护和能源领域的应用。 展开更多
关键词 人工湿地 微生物燃料电池 电极 污水处理
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海泥孔隙率对海底微生物燃料电池电化学性能影响及有机质扩散分析
6
作者 李洋 刘志 +5 位作者 宰学荣 黄翔 陈岩 曹亚俐 张怀静 付玉彬 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1567-1574,I0003,共9页
海底沉积物微生物燃料电池(MSMFC)在长期运行过程中,海泥孔隙率影响阳极表面水平方向有机质扩散,进而影响阳极电化学性能和电池功率输出.通过人工调节孔隙率在实验室模拟并研究孔隙率对MSMFC的影响,建立孔隙率与MSMFC产电量和水平扩散... 海底沉积物微生物燃料电池(MSMFC)在长期运行过程中,海泥孔隙率影响阳极表面水平方向有机质扩散,进而影响阳极电化学性能和电池功率输出.通过人工调节孔隙率在实验室模拟并研究孔隙率对MSMFC的影响,建立孔隙率与MSMFC产电量和水平扩散系数之间定量关系式.结果表明:随着孔隙率升高,阳极动力学活性先降低后升高,最高动力学活性是最低动力学活性的3.85倍;电池最大输出功率密度在孔隙率为45.2%时,达到最大值206.8 mW/m^(2).随着孔隙率的增大,有机质水平扩散系数升高,并与MSMFC产电量存在线性关系.当孔隙率为45.2%时,扩散系数为0.48 m^(2)/s,MSMFC产电量达到804.04 J.该研究结果将为MSMFC在不同海域布放选址、阳极结构设计及电池长期产电运行提供技术支撑. 展开更多
关键词 海泥孔隙率 海底微生物燃料电池 电化学特性 电池功率 稳态扩散 有机质水平扩散系数
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基于萤火虫优化模糊P&O的微生物燃料电池最大功率点跟踪 被引量：4
7
作者 樊立萍 陈其鹏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期373-381,共9页
针对微生物燃料电池产电量低、输出不稳定等问题,提出一种混合萤火虫优化和模糊改进扰动观测的最大功率点跟踪算法,利用双种群萤火虫算法的全局优化能力和模糊控制的逻辑推理能力产生更精确的控制信号,通过Boost变换器对等效负载进行动... 针对微生物燃料电池产电量低、输出不稳定等问题,提出一种混合萤火虫优化和模糊改进扰动观测的最大功率点跟踪算法,利用双种群萤火虫算法的全局优化能力和模糊控制的逻辑推理能力产生更精确的控制信号,通过Boost变换器对等效负载进行动态调节。结果表明:基于双种群萤火虫优化-模糊扰动观测的最大功率点跟踪算法能以更快的速度追踪到并稳定在最大功率点,降低了稳态误差,抑制了功率振荡,提高了抗干扰能力,显著改善了微生物燃料电池的产电能力和供电质量。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 最大功率跟踪 模糊控制 萤火虫算法
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微生物燃料电池人工湿地对污水氮降解及产电性能研究
8
作者 高慧君 王征 +4 位作者 于一雷 吕翠翠 李文彦 郭佳祎 孙振宇 《水生态学杂志》 CSCD 北大核心 2024年第6期192-203,共12页
对比分析不同阳极材料构成的微生物燃料电池人工湿地对生活污水中氮的降解作用和产电性能的影响,为更有效地处理生活污水提供基础。2023年9-10月构建以活性炭、锰矿、黄铁矿为阳极的3种微生物燃料电池人工湿地,通过分析污水净化效果、... 对比分析不同阳极材料构成的微生物燃料电池人工湿地对生活污水中氮的降解作用和产电性能的影响,为更有效地处理生活污水提供基础。2023年9-10月构建以活性炭、锰矿、黄铁矿为阳极的3种微生物燃料电池人工湿地,通过分析污水净化效果、装置产电性能以及微生物群落结构来研究其在处理秦皇岛北戴河团林污水处理厂实际污水中氮降解及产电性能。结果显示:针对去除有机氮为主的生活污水,与活性炭燃料电池人工湿地(CW-MFC)相比,黄铁矿燃料电池人工湿地(PCW-MFC)对总氮和有机氮的去除效率提高了29.64%和35.60%,锰矿燃料电池人工湿地(MCW-MFC)对总氮和有机氮的去除效率分别提高了12.83%、18.32%;对于NH4+-N的去除,PCW-MFC去除效率比CW-MFC高19.61%,可能黄铁矿发生铁氧化还原循环进而促进硝化作用;锰矿促进了对NO_(3)^(-)-N的去除,去除效率比CW-MFC高25.02%,可能是锰氧化物发生氧化还原反应促进电子转移增强了反硝化作用。PCW-MFC在整个试验阶段产生的平均电压和最大功率密度都高于CW-MFC,说明黄铁矿在微生物燃料电池人工湿地系统中起到较好的导体作用。研究结果表明增加阳极填料的电子循环作用,可以有效提高微生物燃料电池人工湿地对生活污水的处理效果。 展开更多
关键词 微生物燃料电池人工湿地 脱氮 阳极材料 产电性能
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微生物燃料电池的碳阳极材料研究进展 被引量：1
9
作者 齐伟栋 郭志强 +1 位作者 蔡文芳 王云海 《能源与环境》 2024年第2期81-83,112,共4页
微生物燃料电池(MFC)是具有处理污水和产电双重功能的生物电化学装置,阳极作为微生物生长及收集电子的重要部件,对MFC的性能具有重要影响。针对MFC碳阳极材料的研究进展进行了综述,从传统碳阳极材料、纳米材料修饰碳阳极、元素掺杂碳阳... 微生物燃料电池(MFC)是具有处理污水和产电双重功能的生物电化学装置,阳极作为微生物生长及收集电子的重要部件,对MFC的性能具有重要影响。针对MFC碳阳极材料的研究进展进行了综述,从传统碳阳极材料、纳米材料修饰碳阳极、元素掺杂碳阳极、表面处理碳阳极、生物炭阳极等方面对碳阳极材料的研究进行了综合介绍和展望,尝试为开发高性能MFC碳基阳极和MFC技术提供参考。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 电极改性 碳阳极 污水
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微生物燃料电池影响因素及作用机理探讨 被引量：24
10
作者 詹亚力 王琴 +2 位作者 张佩佩 闫光绪 郭绍辉 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期144-148,共5页
以生活污水为初始接种体,以醋酸钠水溶液为原料,构建了一个无媒介体、无膜的单室微生物燃料电池,考察了溶液的浓度、外电阻、温度和氧气的加入等因素对电池性能的影响,监测了电池外电压和两极电极电势的变化过程,分析了微生物燃料电池... 以生活污水为初始接种体,以醋酸钠水溶液为原料,构建了一个无媒介体、无膜的单室微生物燃料电池,考察了溶液的浓度、外电阻、温度和氧气的加入等因素对电池性能的影响,监测了电池外电压和两极电极电势的变化过程,分析了微生物燃料电池的运行机理.研究结果表明:(1)阳极吸附的微生物的活性是影响电池输出电压(输出功率)的关键因素.营养液初始浓度越高,微生物活性越高,输出最大电压越高,输出电压与浓度之间的关系符合MONOD方程;溶液中溶氧的存在使微生物活性明显降低,但溶氧浓度降低到一定程度后,活性逐步恢复;随着电池温度的升高,微生物活性快速上升,但温度突变到50℃后,微生物活性明显降低;(2)电池换水后,由微生物活性所决定的阳极电势迅速达到平衡,而阴极电势需要较长的时间才能达到极大值;(3)随电流密度的变化,两极电极电势相应发生变化,其变化趋势符合原电池的基本规律;(4)随外电阻的变化,电池输出功率出现极大值,即当外电阻为200Ω时,电池输出功率达到346mW/m2. 展开更多
关键词 微生物燃料电池 MONOD方程 电极电势 极化曲线
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微生物燃料电池处理剩余污泥与同步产电性能 被引量：25
11
作者 赵庆良 姜珺秋 +1 位作者 王琨 张力为 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期780-785,共6页
针对全球能源短缺和污泥处理过程中能耗较高等问题,采用微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)技术处理剩余污泥并将污泥中的化学能直接转化成电能,从而实现污泥的稳定化与资源化利用.构建以铁氰化钾为阴极电子受体的双室型微生物燃... 针对全球能源短缺和污泥处理过程中能耗较高等问题,采用微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)技术处理剩余污泥并将污泥中的化学能直接转化成电能,从而实现污泥的稳定化与资源化利用.构建以铁氰化钾为阴极电子受体的双室型微生物燃料电池,分别考察了微生物燃料电池以城市污水处理厂剩余污泥为底物时的产电性能和对污泥的降解效果,并从缓冲溶液、阳极底物浓度和阳极区搅拌3个方面分析其对电池产电性能和污泥降解效果影响.电池输出电压可达到0.66 V,MFC运行一个周期,对污泥总化学需氧量TCOD(total chemical oxygen demand)的去除率为36.4%,阳极区缓冲溶液的投加和搅拌均可提高电能的输出及对污泥TCOD的去除能力. 展开更多
关键词 剩余污泥 微生物燃料电池(MFC) 功率密度 电池电压 TCOD去除率
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高锰酸钾作阴极的微生物燃料电池 被引量：22
12
作者 詹亚力 王琴 +1 位作者 闫光绪 郭绍辉 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期559-563,共5页
构建了一个以醋酸钠水溶液为阳极原料、高锰酸钾为阴极氧化剂的双室微生物燃料电池,考察了阴极溶液浓度、阴极流动状态、外电阻和pH值等因素对电池性能的影响,监测了电池外电压和两极电极电势的变化过程,并分析了阴极极化的原因和限制... 构建了一个以醋酸钠水溶液为阳极原料、高锰酸钾为阴极氧化剂的双室微生物燃料电池,考察了阴极溶液浓度、阴极流动状态、外电阻和pH值等因素对电池性能的影响,监测了电池外电压和两极电极电势的变化过程,并分析了阴极极化的原因和限制微生物燃料电池(MFC)的关键因素.研究结果显示:(1)MnO2在碳纸表面的沉积是阴极极化的主要原因,而溶液流动可以明显降低极化程度;将高锰酸钾溶解在缓冲溶液中可以进一步降低阴极H+浓差极化;(2)根据极化曲线可以推断,影响电池输出功率的决定性因素应是微生物代谢反应速度和微生物与电极之间的电子传递速率;(3)随外电阻的变化,电池输出功率出现极大值824mW/m2,相应外电阻为300Ω左右,这与通过I-V关系曲线推导得到的电池内阻(284±18)Ω相吻合;(4)pH值和高锰酸钾浓度对电池阴极电极电势的影响符合Nernst方程. 展开更多
关键词 微生物燃料电池 高锰酸钾 极化曲线 Nemst方程
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以新亚甲基蓝为电子媒介体的大肠杆菌微生物燃料电池的研究 被引量：17
13
作者 邹勇进 孙立贤 +1 位作者 徐芬 杨黎妮 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期510-513,共4页
以新亚甲基蓝(NMB)为电子媒介体,大肠杆菌为微生物催化剂,设计了微生物燃料电池(MFC).该MFC的开路电压为0.760V,短路电流为1.108mA,最大输出功率为116mW/m2,此时所对应的电流密度为390mA/m2.比较了中性红(NR)和NMB作为电子媒介体对MFC... 以新亚甲基蓝(NMB)为电子媒介体,大肠杆菌为微生物催化剂,设计了微生物燃料电池(MFC).该MFC的开路电压为0.760V,短路电流为1.108mA,最大输出功率为116mW/m2,此时所对应的电流密度为390mA/m2.比较了中性红(NR)和NMB作为电子媒介体对MFC性能的影响.实验结果表明,以NMB为电子媒介体的MFC的开路电压比以NR为电子媒介体的MFC的开路电压低,但其开路电压达到稳定所需要的时间更短,而且其短路电流比后者高.当放电电流大于114mA/m2时,前者比后者的输出功率高,在负载1000Ω放电时,前者比后者有更好的稳定性. 展开更多
关键词 微生物燃料电池 新亚甲基蓝 大肠杆菌 中性红
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生物阴极微生物燃料电池不同阴极材料产电特性 被引量：16
14
作者 张金娜 赵庆良 +1 位作者 尤世界 张国栋 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期162-166,共5页
以葡萄糖(COD初始浓度为2000mg/L,COD为化学需氧量)为阳极燃料底物,考察了碳纤维刷和柱状活性碳颗粒作为生物阴极微生物燃料电池(MFC)阴极材料的产电性能.研究结果表明,碳纤维刷MFC的启动时间比碳颗粒MFC的长,达到稳定状态后的恒负载(30... 以葡萄糖(COD初始浓度为2000mg/L,COD为化学需氧量)为阳极燃料底物,考察了碳纤维刷和柱状活性碳颗粒作为生物阴极微生物燃料电池(MFC)阴极材料的产电性能.研究结果表明,碳纤维刷MFC的启动时间比碳颗粒MFC的长,达到稳定状态后的恒负载(300Ω)电压(0.324V)比碳颗粒阴极MFC的(0.581V)低.极化分析结果表明,碳纤维刷MFC和碳颗粒MFC的最大功率密度分别为24.7W/m3(117.2A/m3)和50.3W/m3(167.2A/m3).电化学交流阻抗谱(EIS)测定结果表明,由于电极材料对微生物生长和分布状态存在不同的影响,使得碳纤维刷阴极MFC的极化内阻大于碳颗粒阴极MFC的极化内阻. 展开更多
关键词 微生物燃料电池 生物阴极 电极材料 功率密度
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基于微生物燃料电池技术的生物传感器及其应用进展 被引量：11
15
作者 蒋海明 李潇萍 +2 位作者 罗生军 许晓晖 郭荣波 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期2451-2458,共8页
简要介绍微生物燃料电池型生物传感器的工作原理,概述各种基于微生物燃料电池技术开发的生物传感器及其应用领域。分析影响微生物燃料电池型生物传感器性能的因素,讨论提高传感器性能的方法,以期为研究和开发高性能的微生物燃料电池型... 简要介绍微生物燃料电池型生物传感器的工作原理,概述各种基于微生物燃料电池技术开发的生物传感器及其应用领域。分析影响微生物燃料电池型生物传感器性能的因素,讨论提高传感器性能的方法,以期为研究和开发高性能的微生物燃料电池型生物传感器提供参考。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 生物传感器 生化需氧量 毒性 微生物活性
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乙酸钠为基质的微生物燃料电池产电过程 被引量：18
16
作者 冯玉杰 王鑫 +1 位作者 李贺 任南琪 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1890-1894,共5页
以多孔碳纸为阳极,耐水性电催化材料为阴极,设计了无媒介双室微生物燃料电池(MFC).以厌氧污泥为出发菌株,乙酸钠为底物,外接一定负载条件下,进行MFC产电过程研究.分别研究进水质量浓度在800 mg/L,1200 mg/L,1600 mg/L,2000 mg/L,以及在... 以多孔碳纸为阳极,耐水性电催化材料为阴极,设计了无媒介双室微生物燃料电池(MFC).以厌氧污泥为出发菌株,乙酸钠为底物,外接一定负载条件下,进行MFC产电过程研究.分别研究进水质量浓度在800 mg/L,1200 mg/L,1600 mg/L,2000 mg/L,以及在外电阻条件为400Ω、600Ω、800Ω、1000Ω,水力停留时间48 h时,负载两端的电压、功率密度、电化学池中生物量(VSS)和出水COD的变化规律.结果表明,进水质量浓度升高时,阳极池内生物量减少,COD去除率降低,MFC功率密度提高.在进水乙酸钠质量浓度为2000 mg/L时,MFC最高功率密度为35.71 mW/m2,电流密度为345 mA/m2.外电阻阻值降低后,平均出水COD升高,MFC电流升高,阳极池微生物产电能力增强. 展开更多
关键词 微生物燃料电池 生物产电 废水处理
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微生物燃料电池处理苯酚废水 被引量：16
17
作者 丁巍巍 汪家权 +1 位作者 吕剑 夏雪兰 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期94-96,142,共4页
文章采用能作为电子供体的特征污染物苯酚化合物为阳极室的底物,厌氧微生物为阳极催化剂,钛基-二氧化铅电极为阴极来构建微生物燃料电池,利用阳极室处理苯酚废水,同时输出能量,探求利用微生物燃料电池处理苯酚废水的新模式,且为有毒有... 文章采用能作为电子供体的特征污染物苯酚化合物为阳极室的底物,厌氧微生物为阳极催化剂,钛基-二氧化铅电极为阴极来构建微生物燃料电池,利用阳极室处理苯酚废水,同时输出能量,探求利用微生物燃料电池处理苯酚废水的新模式,且为有毒有害物质的去除提供新方法;同时研究不同温度及苯酚质量浓度对微生物燃料电池处理苯酚废水的性能影响。研究表明,微生物燃料电池能够处理苯酚废水,在苯酚质量浓度为0.15 g/L,温度为35℃的实验条件下去除效率为99.63%。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 苯酚 钛基二氧化铅电极 电压
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MnO_2为阴极催化剂的微生物燃料电池处理城市垃圾渗滤液研究 被引量：7
18
作者 袁浩然 邓丽芳 +2 位作者 黄宏宇 小林敬幸 陈勇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1715-1722,共8页
主要针对城市垃圾热解预处理过程所产生的渗滤液进行研究。首先改变城市垃圾堆放温度和堆放时间,发现城市垃圾于40℃堆放6 d后所得的渗滤液中生物需氧量(Biological Oxygen Demand,BOD)、氨氮浓度约为20800、1410 mg/L,B/C比、B/N比分别... 主要针对城市垃圾热解预处理过程所产生的渗滤液进行研究。首先改变城市垃圾堆放温度和堆放时间,发现城市垃圾于40℃堆放6 d后所得的渗滤液中生物需氧量(Biological Oxygen Demand,BOD)、氨氮浓度约为20800、1410 mg/L,B/C比、B/N比分别为0.32和14.8,营养物质较均衡,易于生化处理,且将其进行微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)处理时,电池可获得0.29 V的稳定输出电压。随后,以上述渗滤液为MFC阳极基质,考察廉价易得的Mn O2作为阴极催化剂对空气阴极单室MFC电池性能以及渗滤液中有机污染物去除率的影响。结果发现,由于Mn O2催化氧还原,加速了MFC阴极接受电子的速度,使得MFC电池性能有较大提高。其中,MFC的最大功率密度由0.16 W/m3提高到0.88 W/m3,而电池稳定输出电压明显升高至0.43 V,且阳极渗滤液中BOD和NH4+-N去除率也分别达72.9%和91.6%,比对照MFC分别提高8.1%和5.0%。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 渗滤液 阴极催化剂 MNO2
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双极室联合处理啤酒废水的微生物燃料电池 被引量：11
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作者 温青 吴英 +3 位作者 王贵领 赵立新 孙茜 孔凡英 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1231-1234,共4页
构建了双极室连续流联合处理废水的微生物燃料电池(MFC),该MFC阳极室的出水直接用于阴极室的进水,利用阴极室的好氧微生物进一步降解有机物.以啤酒废水作底物,研究了该MFC的产电性能和废水处理效果.结果表明,采用双极室连续流MFC可以大... 构建了双极室连续流联合处理废水的微生物燃料电池(MFC),该MFC阳极室的出水直接用于阴极室的进水,利用阴极室的好氧微生物进一步降解有机物.以啤酒废水作底物,研究了该MFC的产电性能和废水处理效果.结果表明,采用双极室连续流MFC可以大大提高废水的处理效果,对啤酒废水化学需氧量(COD)的总去除率可达92.2%～95.1%,其中阳极室中COD去除率为47.6%～56.5%.MFC的开路电压为0.451 V,最大输出功率为2.89 W/m3.实验中抑制MFC性能的主要因素是阴极的极化损失,通过降低进入阴极室溶液的COD浓度、采用优质的阴极材料和加大阴极室内的曝气量等方法进一步优化电池的性能. 展开更多
关键词 微生物燃料电池 啤酒废水 化学需氧量去除率
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不同阴极催化剂对城市垃圾渗滤液微生物燃料电池处理的影响 被引量：6
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作者 袁浩然 邓丽芳 +2 位作者 黄宏宇 陈勇 小林敬幸 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1779-1785,共7页
以城市垃圾渗滤液为阳极液基质,比较以MnO_2和TiO_2为阴极催化剂时,对MFC电池性能以及渗滤液中有机污染物去除率的影响。结果表明,MnO_2和TiO_2作为阴极催化剂,可催化氧化阴极最终电子受体(O_2)、提高电子传递速率,最终提高电池性能。... 以城市垃圾渗滤液为阳极液基质,比较以MnO_2和TiO_2为阴极催化剂时,对MFC电池性能以及渗滤液中有机污染物去除率的影响。结果表明,MnO_2和TiO_2作为阴极催化剂,可催化氧化阴极最终电子受体(O_2)、提高电子传递速率,最终提高电池性能。阴极负载MnO_2后,电池性能显著提高,稳定输出电压和最大功率密度分别增大到0.43 V和0.89 W/m^3。与未负载阴极催化剂的MFC相比,经MFC运行7 d后,渗滤液中的生物需氧量(BOD)和NH_4^+-N去除率分别提高8.1%和5.0%,达72.9%和91.6%。但由于缺少光照,阴极负载TiO_2后电池性能无明显改善,稳定输出电压仅为0.23 V,最大功率密度仅0.12 W/m^3,且渗滤液中有机污染物的BOD和NH_4^+-N去除率比负载MnO_2催化剂的MFC低8.8%和5.7%。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 渗滤液 MNO2 TiO2 催化反应机制
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