PVDF黏结剂对微生物燃料电池阴极性能的影响

以聚偏二氟乙烯(PVDF)代替传统PTFE作为微生物燃料电池阴极黏结剂,研究PVDF黏结阴极时对微生物燃料电池阴极性能的影响,以求开发更适用于工程上大面积使用的微生物燃料电池阴极黏结剂。主要采用SEM、电位监测、极化测试对制备的微生物燃料电池阴极性能进行了表征。结果表明,当PVDF黏结剂质量浓度为100 g/L时,微生物燃料电池的最大功率密度达到1 586 mW/m~2,库伦效率最高可达到74%。PVDF可以作为微生物燃料电池空气阴极的黏结剂,不会对微生物燃料电池阴极性能产生负面影响。     

能源与环保

微生物燃料电池技术将污水处理厂变电厂美国俄勒冈州立大学的研究人员利用微生物燃料电池的性能,可直接使污水处理厂的废水产生电力。微生物燃料电池技术是在细菌氧化有机物的过程中,使     

微生物燃料电池技术将污水处理厂变电厂

美国俄勒冈州立大学的研究人员利用微生物燃料电池的性能,可直接使污水处理厂的废水产生电力。 微生物燃料电池技术是在细菌氧化有机物的过程中,使燃料电池从阳极到阴极产生电子并创建电流。采用该技术,单位体积污水产出的电力是采用其它微生物燃料电池方式产出电力的10～50倍。该技术还优于另一种基于厌氧分解产生甲烷的废水处理法,因为该技术不会生成硫化氢或甲烷。     

沉积物微生物电池产电性能的研究进展

沉积物微生物电池(SMFC)因其结构简单,成本较低等优点,作为典型的无膜微生物燃料电池受到广泛关注。但是产电能力低下仍是制约其发展应用的因素,本文简单介绍了SMFC的工作原理及应用,对影响SMFC的产电性能的微生物、阳极材料、电极间距、外电阻、底物前处理和传质等因素进行了综述,同时对SMFC发展和研究方向做了展望。     

微生物燃料电池阳极区域传质模拟

目的 研究微生物燃料电池阳极区域内部传质过程.方法 在微生物燃料电池阳极区域传质过程分析的基础上,提出阳极区域传质的几何模型,建立底物扩散传质、质量守恒、生物反应动力学和电极反应动力学模型.通过对阳极区域传质过程的模拟,研究了底物一次性投加和多次投加过程中底物质量浓度、生物量和电极表面生物膜层的变化规律,同时考察了生物量和底物质量浓度对微生物燃料电池产电的影响.结果 在底物总投加量一定的情况下,多次投加培养的生物量比一次性投加培养的生物量多,底物分解速率多次投加快于一次投加;增加生物量有利于降低活化极化和浓差极化;高底物质量浓度增加了浓差极化,低底物质量浓度增加了活化极化.结论 利用微生物燃料电池数学模型可以对电池内部物质传递及生化反应过程进行数值模拟.     

不同污泥接种物对微生物燃料电池菌群形成的影响

为考察不同接种物对微生物燃料电池效能和细菌群落形成的影响,以瓶式空气阴极微生物燃料电池为反应器,采用中美两地污水厂污泥作为接种物,分别启动氧化铟锡玻璃平板阳极微生物燃料电池,研究不同接种物对于反应器的运行效能和微生物群落结构的影响.结果表明,中国污水厂污泥启动的反应器总体运行效能要优于美国污水厂污泥启动的反应器,表现在较短的反应器启动时间,较高的运行电压、输出功率密度和电流密度及COD去除效率.两种反应器的阳极群落也显示出巨大差异,中国污水厂污泥接种的微生物燃料电池反应器,其阳极物种多样性要高于美国污水厂污泥接种的反应器.前者的微生物主要分布在5个门中,而后者的微生物仅分布在3个门.原因与中方污泥未经过氯/脱氯处理有关.利用氧化铟锡玻璃作为微生物燃料电池阳极,提取了全部的阳极生物膜进行高通量测序,从而得到更加准确的数据用于后续分析.     

镁离子对微生物燃料电池阳极微生物产电性能的促进

为考察镁离子对微生物燃料电池阳极微生物产电性能的影响,利用电化学测量与高通量测序等方法对比研究不同浓度镁离子对微生物燃料电池阳极电势、电化学活性与阳极微生物群落结构等方面的促进作用.结果表明:当阳极底物中镁离子浓度分别为0.5(M1)、2.0(M2)和5.0 mmol/L(M3)时,微生物燃料电池阳极电势由对照组的-0.417 V(CK,vs.Ag/Ag Cl)分别降低至-0.443(M1)、-0.469(M2)和-0.477 V(M3).相应地,功率密度也由36.65 m W/m2(CK)分别提高至40.19(M1)、44.21(M2)和45.48 m W/m2(M3).此外,阳极微生物的电化学活性与产电微生物量均随阳极底物中镁离子浓度的升高得到显著提高,说明镁离子能够提高微生物燃料电池的功率输出,对胞外电子传递过程有重要作用.     

质子交换膜燃料室电池与无污染汽车

文章分析了内燃机、电瓶、燃料室电池汽车污染排放上的特点 ,综述了燃料室电池的发展历史、研究现状和应用前景 ,对于电池电堆、质子交换膜、催化剂等关键技术的国际发展情况进行了介绍 ,提出我国的燃料室电池汽车的研究与应用的建议和看法。     

燃料电池电动汽车动力系统能量管理策略研究进展

燃料电池汽车以“高效、清洁、零污染”的优点被认为是未来新能源汽车的发展方向。目前全球主要汽车公司大都已经完成了燃料电池汽车的基本性能研发,中国的燃料电池汽车技术研发也取得重大进展。本文分析了国内外燃料电池乘用车、客车及物流车的动力系统应用现状和结构特性,对当前燃料电池汽车动力系统能量管理策略进行了综述,并对未来燃料电池汽车动力系统能量管理的发展进行了一定的探讨。     

微生物燃料电池非贵金属氧化物阴极催化剂研究进展

微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)是一种利用微生物将底物中的化学能直接转化为电能的理想产电装置,具有产电与废弃物处置双重功效.为探究非贵金属氧化物作为微生物燃料电池阴极催化剂可能的研究方向和发展趋势,主要总结了近几年来两种主要非贵金属氧化物(二氧化锰、二氧化钛)作为微生物燃料电池阴极催化剂的最新研究进展,并分析了其可能的催化反应机制.随后,对其发展方向提出了自己的见解:1)阴极材料改性:包括金属氧化物替换、掺杂、形貌特征改变等;2)阴极材料结构形貌改性:水热合成、液相沉积、溶胶凝胶等方法.