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微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)是一种非常有前途的环境友好型电化学装置,它可以利用电活性微生物从废水中提取能源,并降解废水中的有机物,是解决目前环境与能源危机的重要技术。然而,相对较低的产电效率限制了其大规模应用,主要体现在阳极缓慢的胞外电子传递速率(extracellular electron transfer,EET)和较少的产电微生物附着量。纳米纤维由于具有高的比表面积、良好的电化学性能和电导率,是改善阳极的重要材料。本文介绍了影响阳极材料性能的因素,系统总结了近年来国内外纳米纤维基阳极材料的种类与制备方法,针对纳米纤维基阳极材料在MFC领域的研究现状,重点解释了各种纳米纤维材料的优缺点。最后,对纳米纤维基电极材料以及MFC技术的发展方向进行了展望,以期为推动MFC的工程化应用提供理论参考。 相似文献
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微生物燃料电池(MFC)能在降解废水中有机污染物的同时产生电能,是当前环保与能源工程交叉领域的研究热点。以无介体MFC为研究对象,构建了用污水混合菌接种的双室无介体MFC,以提高MFC系统的产电性能为目标,利用自行制备的钕铁硼磁性粉末材料对阳极进行修饰。通过电池电压、极化曲线、功率密度曲线的测定,研究改性阳极和未改性阳极MFC的产电性能,结果表明,MFC阳极在经0.5 mg/cm2钕铁硼磁化改性后,电池的产电性能得到提升,其最大功率密度为12.05 m W/cm2。 相似文献
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《化工学报》2016,(5)
微生物燃料电池(MFC)作为一种同步产电和除污的新型电化学装置,为有效处理难降解有机污染物提供了一种途径。基于阴极Fenton反应,提出了一种耦合典型双室MFC中阳极沼液产电及阴极降解有机锡的新方法。结果表明,阳极产电生物膜经驯化后MFC的最高电压提高了50.32%,而且电压稳定时间延长了1倍。MFC运行结束后,阳极沼液COD、总氮、总磷的去除率分别为85.35%±1.53%、59.20%±5.24%、44.98%±3.57%。阴极三苯基氯化锡(TPTC)的降解率随其初始浓度增加而降低。在添加100μmol·L~(-1) TPTC时,MFC的最高输出电压为280.2m V,最大功率密度为145.62 m W·m-2。TPTC在14 d后完全降解,降解效率为91.88%,降解速率约为0.273μmol·L~(-1)·h~(-1)。研究结果可为利用MFC同步处理阳极有机废水和阴极有机污染物的实际应用提供基础支持。 相似文献
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将双室微生物燃料电池(MFC)置于不同方向(与阳极垂直、平行)、不同强度(0,100,200,300mT)的稳恒磁场下,考察阳极加载稳恒磁场对MFC产电特性的影响。结果发现,一定强度的磁场能够强化MFC的产电,但不同磁场方向和强度对MFC的影响有差异。当磁场方向与阳极垂直时,产电效果较好,MFC的最大输出功率更高。MFC在加载200mT磁场强度时,性能达到最佳,其最大功率密度为1.09 W/m2。一定强度的磁场还能够提高MFC的库仑效率和COD去除率,并且加速微生物对COD的降解。 相似文献
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微生物燃料电池处理含铬废水并同步产电 总被引:3,自引:1,他引:2
以葡萄糖为阳极燃料、含铬废水为阴极液,碳毡为阳极、石墨板为阴极构建了双室微生物燃料电池,考察了阳极条件(底物浓度)及阴极条件(pH、初始六价铬浓度)对含铬废水的降解及MFC的产电性能的影响.结果表明低阴极液pH和高初始Cr(Ⅵ)浓度能改善MFC产电性能.当pH=2、初始六价铬浓度为177 mg/L、反应时间为10 h时,最大输出功率为108 mW/m~2,六价铬去除率为92.8%.阳极底物浓度对微生物燃料电池的性能也有影响.在微生物燃料电池中,阴极极化较小,表明该燃料电池有稳定的性能,微生物燃料电池对含铬废水的处理有应用潜力并能同步产电. 相似文献
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对利用单室空气阴极微生物燃料电池(MFC)降解水中红霉素(ERY)进行了研究。结果表明,ERY的加入使MFC阳极上的产电菌活性受到抑制,ERY浓度越大,对产电菌抑制性越强。当ERY质量浓度为30 mg/L时,MFC最大功率密度为400 mW/m^2,ERY降解率为(83.21±1.4)%,COD去除率为(84.91±2.1)%。加入ERY后,阳极微生物群落发生改变,但主要物种相同且数量较大,厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)和变形菌门(Proteobacteria)这3类产电菌门为微生物燃料电池的性能发挥了重要作用。 相似文献
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微生物燃料电池(MFC)作为一种同步产电和除污的新型电化学装置,为有效处理难降解有机污染物提供了一种途径。基于阴极Fenton反应,提出了一种耦合典型双室MFC中阳极沼液产电及阴极降解有机锡的新方法。结果表明,阳极产电生物膜经驯化后MFC的最高电压提高了50.32%,而且电压稳定时间延长了1倍。MFC运行结束后,阳极沼液COD、总氮、总磷的去除率分别为85.35%±1.53%、59.20%±5.24%、44.98%±3.57%。阴极三苯基氯化锡(TPTC)的降解率随其初始浓度增加而降低。在添加100 μmol·L-1 TPTC时,MFC的最高输出电压为280.2 mV,最大功率密度为145.62 mW·m-2。TPTC在14 d后完全降解,降解效率为91.88%,降解速率约为0.273 μmol·L-1·h-1。研究结果可为利用MFC同步处理阳极有机废水和阴极有机污染物的实际应用提供基础支持。 相似文献