硝酸化学改性碳毡空气阴极的性能

采用HNO3对碳毡进行化学改性,改性碳毡吸附用浸渍法制得的硝酸铁/活性炭粉催化剂,从而得到Fe/C催化剂碳毡空气阴极。通过稳态放电法和循环伏安测试等分析手段,研究了HNO3化学氧化时间对改性碳毡吸附Fe/C催化剂量、改性碳毡空气阴极电导率、改性碳毡空气阴极MFC产电性能和电池放电容量的影响,以及最优改性时间下的Fe/C催化剂碳毡空气阴极MFC处理垃圾渗滤液的性能及其运行稳定性。结果表明,随着HNO3化学氧化碳毡时间的延长,碳毡吸附的Fe/C催化剂量增多,改性碳毡空气阴极电导率增大并最终趋于稳定,改性碳毡空气阴极MFC的产电性能逐步提高,达到峰值后逐渐降低;改性碳毡吸附的催化剂过量,会增加电池内阻从而降低其产电性能;HNO3化学氧化碳毡的最佳时间为6 h,MFC最大输出功率密度为6 265.67mW/m3,与未改性相比,增加了2.4倍,电池内阻为358Ω;循环伏安测试进一步表明,碳毡化学改性时间为6 h时MFC的放电容量最大,且性能稳定;在最佳改性时间下MFC对COD和氨氮的最大去除率分别为91.2%和46.8%。