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阴极电势对微生物电合成系统还原CO2合成有机物性能的影响
被引量：
1
1
作者
柳焜
王黎
+2 位作者
胡宁
陈小进
廖梦根
《化工环保》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期169-174,共6页
采用微生物电合成系统(MES)还原CO2合成有机物,从微生物菌群、有机物积累量、库伦效率、电化学分析等多个角度研究了阴极电势对MES还原CO2合成有机物性能的影响。实验结果表明:阴极电势为-0.70 V时,甲酸和乙酸的积累量均最大(分别为1.55...
采用微生物电合成系统(MES)还原CO2合成有机物,从微生物菌群、有机物积累量、库伦效率、电化学分析等多个角度研究了阴极电势对MES还原CO2合成有机物性能的影响。实验结果表明:阴极电势为-0.70 V时,甲酸和乙酸的积累量均最大(分别为1.554 mmol/L和2.754 mmol/L),系统的总库伦效率最大(为81.42%);在MES中,醋杆菌(Acetobacterium sp.)、假丝酵母菌(Candida sp.S)、地杆菌(Geobacter sp.)为优势菌种。
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关键词
微生物电合成系统
阴极
电
势
CO2
合成
有机物
库伦效率
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职称材料
还原氧化石墨烯/泡沫铜电极用于微生物电合成系统中二氧化碳合成有机物
被引量：
1
2
作者
廖梦根
王黎
+2 位作者
柳焜
胡宁
余杨
《化工环保》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期463-468,共6页
采用氧化石墨烯涂覆泡沫铜并还原改性,合成了还原氧化石墨烯/泡沫铜电极,用于微生物电合成系统(MES)中CO_(2)合成有机物,考察了其电化学性能和有机物合成性能。实验结果表明:将改性的泡沫铜阴极用于MES还原CO_(2),在施加的-0.8 V阴极电...
采用氧化石墨烯涂覆泡沫铜并还原改性,合成了还原氧化石墨烯/泡沫铜电极,用于微生物电合成系统(MES)中CO_(2)合成有机物,考察了其电化学性能和有机物合成性能。实验结果表明:将改性的泡沫铜阴极用于MES还原CO_(2),在施加的-0.8 V阴极电势下,产生的乙酸和丁酸的最终质量浓度分别达到265.0 mg/L和122.5 mg/L,与改性前相比分别增加了8%和35%;该系统阴极表面上的主要优势细菌属于瘤球菌科(Ruminococcaceae)和梭菌科(Clostridiaceae),丰度分别增加了0.98倍和0.31倍。
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关键词
微生物电合成系统
泡沫铜
还原氧化石墨烯
CO2
有机物
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职称材料
固碳产甲烷微生物阴极能质传输特性数值模拟
3
作者
宋珣
付乾
+3 位作者
李俊
张亮
廖强
朱恂
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期2273-2282,共10页
固碳产甲烷微生物电合成系统以附着其电极表面的生物膜为催化剂,可以在处理废水的同时将CO2转化为甲烷,极具应用前景。微生物阴极是该系统的核心部件之一,其表面生物膜内的能质传输特性极大地影响系统性能。针对微生物阴极能质传输特性...
固碳产甲烷微生物电合成系统以附着其电极表面的生物膜为催化剂,可以在处理废水的同时将CO2转化为甲烷,极具应用前景。微生物阴极是该系统的核心部件之一,其表面生物膜内的能质传输特性极大地影响系统性能。针对微生物阴极能质传输特性尚不明确的问题,推导了微生物阴极电极反应动力学方程(Nernst-Monod方程),构建了耦合生化/电化学反应的物质传输理论模型,研究了不同阴极电势、生物膜电导率以及孔隙率对阴极生物膜内电荷及物质传输的影响规律。研究结果表明当阴极电势高于-0.5 V (vs SHE)时,随阴极电势的降低生物膜内电流密度增大,底物浓度降低;但当阴极电势降低至-0.5 V(vs SHE)后,生物膜消耗电子还原底物的能力几乎达到饱和;低电导率(<10-3S/m)会导致生物膜内形成明显的电势差,使得底物利用速率降低,严重影响微生物阴极的性能;生物膜孔隙率控制在0.4时,微生物阴极可达到最佳电流密度。
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关键词
微生物电合成系统
二氧化碳还原
生物
膜
传质
动力学模型
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职称材料
题名
阴极电势对微生物电合成系统还原CO2合成有机物性能的影响
被引量：
1
1
作者
柳焜
王黎
胡宁
陈小进
廖梦根
机构
武汉科技大学环境污染绿色控制与修复技术研究中心
出处
《化工环保》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期169-174,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51574185)。
文摘
采用微生物电合成系统(MES)还原CO2合成有机物,从微生物菌群、有机物积累量、库伦效率、电化学分析等多个角度研究了阴极电势对MES还原CO2合成有机物性能的影响。实验结果表明:阴极电势为-0.70 V时,甲酸和乙酸的积累量均最大(分别为1.554 mmol/L和2.754 mmol/L),系统的总库伦效率最大(为81.42%);在MES中,醋杆菌(Acetobacterium sp.)、假丝酵母菌(Candida sp.S)、地杆菌(Geobacter sp.)为优势菌种。
关键词
微生物电合成系统
阴极
电
势
CO2
合成
有机物
库伦效率
Keywords
microbial electrosynthesis system
cathode potential
CO2
synthesis
organic compound
coulombic efficiency
分类号
X511 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
还原氧化石墨烯/泡沫铜电极用于微生物电合成系统中二氧化碳合成有机物
被引量：
1
2
作者
廖梦根
王黎
柳焜
胡宁
余杨
机构
武汉科技大学环境污染绿色控制与修复技术研究中心
出处
《化工环保》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期463-468,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51574185)。
文摘
采用氧化石墨烯涂覆泡沫铜并还原改性,合成了还原氧化石墨烯/泡沫铜电极,用于微生物电合成系统(MES)中CO_(2)合成有机物,考察了其电化学性能和有机物合成性能。实验结果表明:将改性的泡沫铜阴极用于MES还原CO_(2),在施加的-0.8 V阴极电势下,产生的乙酸和丁酸的最终质量浓度分别达到265.0 mg/L和122.5 mg/L,与改性前相比分别增加了8%和35%;该系统阴极表面上的主要优势细菌属于瘤球菌科(Ruminococcaceae)和梭菌科(Clostridiaceae),丰度分别增加了0.98倍和0.31倍。
关键词
微生物电合成系统
泡沫铜
还原氧化石墨烯
CO2
有机物
Keywords
microbial electrosynthesis system
copper foam
reduced graphene oxide
CO2
organic compound
分类号
X701 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
固碳产甲烷微生物阴极能质传输特性数值模拟
3
作者
宋珣
付乾
李俊
张亮
廖强
朱恂
机构
重庆大学工程热物理研究所
重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室
出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第5期2273-2282,共10页
基金
国家自然科学基金面上项目(51776025)
重庆市留学人员创业创新支持计划(cx2017017)
。
文摘
固碳产甲烷微生物电合成系统以附着其电极表面的生物膜为催化剂,可以在处理废水的同时将CO2转化为甲烷,极具应用前景。微生物阴极是该系统的核心部件之一,其表面生物膜内的能质传输特性极大地影响系统性能。针对微生物阴极能质传输特性尚不明确的问题,推导了微生物阴极电极反应动力学方程(Nernst-Monod方程),构建了耦合生化/电化学反应的物质传输理论模型,研究了不同阴极电势、生物膜电导率以及孔隙率对阴极生物膜内电荷及物质传输的影响规律。研究结果表明当阴极电势高于-0.5 V (vs SHE)时,随阴极电势的降低生物膜内电流密度增大,底物浓度降低;但当阴极电势降低至-0.5 V(vs SHE)后,生物膜消耗电子还原底物的能力几乎达到饱和;低电导率(<10-3S/m)会导致生物膜内形成明显的电势差,使得底物利用速率降低,严重影响微生物阴极的性能;生物膜孔隙率控制在0.4时,微生物阴极可达到最佳电流密度。
关键词
微生物电合成系统
二氧化碳还原
生物
膜
传质
动力学模型
Keywords
microbial electrosynthesis
carbon dioxide reduction
biofilm
mass transfer
kinetic modeling
分类号
X703 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
阴极电势对微生物电合成系统还原CO2合成有机物性能的影响
柳焜
王黎
胡宁
陈小进
廖梦根
《化工环保》
CAS
CSCD
北大核心
2020
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
还原氧化石墨烯/泡沫铜电极用于微生物电合成系统中二氧化碳合成有机物
廖梦根
王黎
柳焜
胡宁
余杨
《化工环保》
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
固碳产甲烷微生物阴极能质传输特性数值模拟
宋珣
付乾
李俊
张亮
廖强
朱恂
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
0
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下载PDF
职称材料
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