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浅谈微生物燃料电池研究进展 预览
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作者 李玉冰 叶群芳 王世栋 《广东化工》 CAS 2019年第12期83-84,共2页
微生物燃料电池是微生物技术与电池技术相结合的产物,可利用微生物催化底物收获电能。在调研国内外相关文献的基础上,综述了微生物燃料电池工作原理、微生物燃料电池的发展历史及主要的产电微生物,并展望了微生物燃料电池在环境领域的... 微生物燃料电池是微生物技术与电池技术相结合的产物,可利用微生物催化底物收获电能。在调研国内外相关文献的基础上,综述了微生物燃料电池工作原理、微生物燃料电池的发展历史及主要的产电微生物,并展望了微生物燃料电池在环境领域的应用潜力。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 产电微生物 无介体
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生物电化学系统处理废气的研究进展
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作者 黄行柱 李建军 +2 位作者 许玫英 罗建中 杨永刚 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1115-1126,共12页
生物电化学系统(Bioelectrochemical systems,BESs)可将污染物的降解转化与电能紧密耦联,具有适用基质广泛、反应过程温和且效率高的特点,在环境污染治理中具有广阔的应用前景。近几年,BESs也逐渐被应用到废气处理。由于微生物和电化学... 生物电化学系统(Bioelectrochemical systems,BESs)可将污染物的降解转化与电能紧密耦联,具有适用基质广泛、反应过程温和且效率高的特点,在环境污染治理中具有广阔的应用前景。近几年,BESs也逐渐被应用到废气处理。由于微生物和电化学过程的复合作用,BESs显示出较高的处理效率和良好的应用前景。本文在对废气类型、效果及反应器构型进行总结的基础上,还对BESs中的重要功能微生物和微生物电化学反应机理进行介绍和讨论,并对BESs在废气处理方面需要解决的问题和研究方向进行展望,以期为提高生物电化学系统的处理性能提供参考。 展开更多
关键词 生物电化学 废气 微生物燃料电池 微生物电解池
MFC-MEC生物电化学耦合系统回收钴 预览
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作者 吴丹菁 潘璐璐 刘维平 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1536-1542,共7页
为回收含Co(Ⅱ)溶液中的金属钴,以微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)降解有机物产生的电能驱动微生物电解池(Microbial electrolysis cell,MEC),实现MFC-MEC耦合系统自驱动运行。同时,在MEC的阴极还原Co(Ⅱ),研究不同MEC阴极电... 为回收含Co(Ⅱ)溶液中的金属钴,以微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)降解有机物产生的电能驱动微生物电解池(Microbial electrolysis cell,MEC),实现MFC-MEC耦合系统自驱动运行。同时,在MEC的阴极还原Co(Ⅱ),研究不同MEC阴极电极材料、pH值以及电极极距等条件对Co(Ⅱ)处理的影响。结果表明:以碳纸为MEC阴极电极材料时,可得到较小的内阻1359.6Ω,库伦效率CE和阴极效率ηca分别为33.1%和21.6%,钴比收率为2.99gCo/gCOD,阴极Co(Ⅱ)去除率为62.5%;MEC阴极液pH为3时,ηca为43.9%,钴比收率为0.73gCo/gCOD,Co(Ⅱ)去除率为88%;MEC极距为16cm时,可得到较高的阳极库伦效率20.5%和钴比收率0.85gCo/gCOD,阴极Co(Ⅱ)去除率可以达到97.4%。经XRD分析,阴极产物为金属钴。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 微生物电解池 生物电化学 耦合系统 钴回收
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单室空气阴极微生物燃料电池硝酸根去除系统的建立和性能研究
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作者 黄浩斌 成少安 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1739-1747,共9页
本文以单室空气阴极微生物燃料电池(MicrobialFuelCell,MFC)处理含不同浓度硝酸根的模拟废水,研究了NO3^--N初始浓度和开闭路培养方式对单室MFC的启动、硝酸根去除性能和产电性能的影响.结果表明,随着NO3^--N初始浓度的提高,MFC的NO3^--... 本文以单室空气阴极微生物燃料电池(MicrobialFuelCell,MFC)处理含不同浓度硝酸根的模拟废水,研究了NO3^--N初始浓度和开闭路培养方式对单室MFC的启动、硝酸根去除性能和产电性能的影响.结果表明,随着NO3^--N初始浓度的提高,MFC的NO3^--N平均去除速率达到稳定值所需时间增加,NO3^--N平均去除速率提高.当NO3^--N初始浓度为200mg·L^-1时,闭路组MFC的NO3^--N平均去除速率达到(3.52±0.28)kg·m^-3·d^-1,高于相近条件下许多传统生物反应器的NO3^--N平均去除速率.硝酸根去除过程主要发生在MFC运行周期的前期.硝酸根对阳极生物膜中主要产电菌Geobacter的生物量没有影响.当基质充足时,所有闭路组MFC的最大功率密度相近(~27W·m^-3).闭路组MFC比开路组MFC具有更高的NO3^--N去除速率,可能与其阳极生物膜具有电化学还原亚硝酸根能力和Thauera易在其阳极上富集有关. 展开更多
关键词 微生物燃料电池 单室 硝酸根 生物电化学 微生物群落
沼液微生物燃料电池的产电及有机物降解特性研究 预览
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作者 王芳 张德俐 +1 位作者 陈梅 易维明 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期206-213,共8页
为了使发酵沼液得到减量化、无害化处理及能源化利用,该研究构建了以玉米秸秆发酵沼液为阳极底物的双室微生物燃料电池(microbial fuel cell, MFC)。通过对比不同浓度沼液MFC产电特性、化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)去除率及... 为了使发酵沼液得到减量化、无害化处理及能源化利用,该研究构建了以玉米秸秆发酵沼液为阳极底物的双室微生物燃料电池(microbial fuel cell, MFC)。通过对比不同浓度沼液MFC产电特性、化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)去除率及库伦效率等探究 MFC对玉米秸秆沼液的降解效果及其能量回收效率。结果表明,玉米秸秆沼液MFC能够正常启动,并且能够长时间运行产生电流。当初始COD质量浓度为(3618.6±55.6)mg/L 时,其最大功率密度为203.4 mW/m^2,COD去除率可达63%;并随着沼液中有机物浓度降低,MFC运行稳定性下降,最大输出功率密度成线性降低。通过对原料及阳极溶液和阳极生物膜菌群结构分析可知,以玉米秸秆发酵沼液为阳极底物的MFC菌群结构合理,MFC可以利用沼液中的水解细菌分解阳极溶液中的纤维素等大分子物质,主要以Clostridia、Flavobacteria 和 Bacteroidia菌纲为主;同时阳极生物膜可以富集接种物中的产电细菌,分解小分子有机物产生电能,2类微生物可以互利共生,避免了沼液 MFC的高浓度抑制。该研究表明,MFC可以降解较高浓度沼液废水,并产生电能,该研究可为发酵沼液的处理与利用提供参考。 展开更多
关键词 产电 有机物 降解 微生物燃料电池 沼液 微生物群落
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微生物燃料电池阳极产电菌电子转移主要机制及其影响因素
6
作者 刘岩婉晶 赵倩楠 +5 位作者 葛润蕾 翟彦霞 杨淞 杨晓月 周启星 李凤祥 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1745-1756,共12页
微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFCs)能够将有机污染物化学能转化为电能,有望成为解决环境和能源问题的重要技术之一.但微生物代谢产电效率低制约其规模化应用,电子的产生及转移过程也将直接影响MFCs电能输出.本文综述了MFCs产... 微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFCs)能够将有机污染物化学能转化为电能,有望成为解决环境和能源问题的重要技术之一.但微生物代谢产电效率低制约其规模化应用,电子的产生及转移过程也将直接影响MFCs电能输出.本文综述了MFCs产电菌胞内电子传递及胞外电子转移机制近年来的研究进展,着重总结了阳极产电菌胞外电子传递方式以及促进胞外电子传递能力的途径,阐述了电子转移过程存在的影响因素及其作用机理,并指出了MFCs今后应用中面临的问题及发展方向. 展开更多
关键词 微生物燃料电池 胞外电子传递 产电微生物 c型细胞色素
石墨烯/聚苯胺修饰阳极对微生物燃料电池性能的影响 预览
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作者 靳宏伟 翟丹丹 +5 位作者 王心 赵爽 孟祥阳 何玥颖 沈洋 惠明 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2343-2350,共8页
纳米材料修饰阳极可显著提高微生物燃料电池(MFC)性能,本研究主要探索了石墨烯、聚苯胺和石墨烯/聚苯胺复合修饰电极对MFC产电性能的影响。使用电化学方法电镀石墨烯于碳布表面,进一步通过原位聚合法制备聚苯胺来修饰碳布电极。将修饰... 纳米材料修饰阳极可显著提高微生物燃料电池(MFC)性能,本研究主要探索了石墨烯、聚苯胺和石墨烯/聚苯胺复合修饰电极对MFC产电性能的影响。使用电化学方法电镀石墨烯于碳布表面,进一步通过原位聚合法制备聚苯胺来修饰碳布电极。将修饰电极装载入双室型MFC中,测量其产电性能,并对电极进行表征,测量电化学性能。通过扫描电镜观察到,碳布能够被修饰上石墨烯和聚苯胺,并且聚苯胺附着于碳纤维或石墨烯薄层表面,形成棒状的纳米结构。产电性能方面,装载石墨烯/聚苯胺修饰电极的MFC最大输出电压最高,达到了(291±22) mV,比装载空白碳布电极的对照组MFC提高了175%以上。石墨烯/聚苯胺电极组MFC的最大输出功率密度同样最高,达到了(653 ± 25) mW · m^-2,为空白碳布对照组的10.5倍。实验结果表明:石墨烯/聚苯胺复合修饰电极可有效利用石墨烯导电性好和聚苯胺生物相容性高的优点,显著提高MFC的产电性能。 展开更多
关键词 聚苯胺 石墨烯 纳米复合材料 微生物燃料电池 生物能源
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微生物燃料电池应用前景展望 预览
8
作者 伍赛特 《通信电源技术》 2019年第3期141-142,144共3页
介绍了微生物燃料电池及其发电机理,阐述了对其性能产生影响的诸多因素,描绘了其当前的应用领域,重点对其应用前景进行了展望。考虑到微生物燃料电池技术在环保节能领域的独特优势,随着科技的进步,它势必将在不远的将来获得长足的进步... 介绍了微生物燃料电池及其发电机理,阐述了对其性能产生影响的诸多因素,描绘了其当前的应用领域,重点对其应用前景进行了展望。考虑到微生物燃料电池技术在环保节能领域的独特优势,随着科技的进步,它势必将在不远的将来获得长足的进步和广泛的应用。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 发电 氧化-还原反应 环保 节能
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基于生物质制备活化三维多孔碳及其在微生物燃料电池中的应用
9
作者 王莎 詹晓涵 +3 位作者 郭文显 陈妹琼 张敏 程发良 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期219-222,227共5页
微生物燃料电池是一种能把污水中有机物蕴含的化学能直接转换成电能的装置。目前,相对低的输出功率密度限制了它的应用。开发高性能的阳极材料是解决途径之一。基于生物质秸秆利用Hummers氧化法结合抗坏血酸还原法制备了活化三维多孔碳... 微生物燃料电池是一种能把污水中有机物蕴含的化学能直接转换成电能的装置。目前,相对低的输出功率密度限制了它的应用。开发高性能的阳极材料是解决途径之一。基于生物质秸秆利用Hummers氧化法结合抗坏血酸还原法制备了活化三维多孔碳阳极,用扫描电子显微镜观察了所制备的材料的形貌、发现活化过程可以产生许多大小不一的孔结构,可有效帮助传质扩散。交流阻抗谱、循环伏安测试表明,活化可以大大提高三维多孔碳的电化学性能,基于活化三维多孔碳3DPC阳极所制备的微生物燃料电池(MFCs),最大功率密度可达到1184.5W/m~3,远远高于改性前(774.8W/m~3)。此研究为构筑新型三维碳基阳极提供了新思路和新方法。 展开更多
关键词 三维 多孔 碳材料 阳极 微生物燃料电池
厌氧活性污泥产电特性及产电过程微生物群落变化
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作者 丁建军 彭小伟 韩业君 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期209-215,共7页
以厌氧活性污泥为接种液构建微生物燃料电池(MFC),检测了运行第1周期前后电池的理化性质及菌群变化情况。结果表明,MFC启动后产电性能良好,外接1000?电阻时输出电压可达0.62 V,功率密度达1247 mW/m2,内阻为143?,化学需氧量(COD)去除率达... 以厌氧活性污泥为接种液构建微生物燃料电池(MFC),检测了运行第1周期前后电池的理化性质及菌群变化情况。结果表明,MFC启动后产电性能良好,外接1000?电阻时输出电压可达0.62 V,功率密度达1247 mW/m2,内阻为143?,化学需氧量(COD)去除率达63.6%;高通量测序结果显示,MFC菌群与原始接种厌氧活性污泥菌群相比变化较明显,菌群多样性指数降低,优势菌门硬壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)为产电菌群常见门,与MFC产电能力直接相关的克雷伯氏菌属(Klebsiella)富集并成为优势菌属,相对丰度达16.73%。 展开更多
关键词 厌氧污泥 微生物燃料电池 产电 高通量测序
产电型人工湿地脱氮性能研究进展 预览
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作者 陈子豪 钟非 +1 位作者 吴娟 成水平 《环境保护前沿》 2019年第1期44-57,共14页
产电型人工湿地(CW-MFC)是将微生物燃料电池(MFC)与人工湿地(CW)耦合的一种新兴强化污水处理技术。随着研究的深入,焦点逐渐从CW-MFC产电、有机物的去除等到了强化脱氮上面。文章综述了典型CW-MFC的结构参数和工艺特点,列举了一些耦合... 产电型人工湿地(CW-MFC)是将微生物燃料电池(MFC)与人工湿地(CW)耦合的一种新兴强化污水处理技术。随着研究的深入,焦点逐渐从CW-MFC产电、有机物的去除等到了强化脱氮上面。文章综述了典型CW-MFC的结构参数和工艺特点,列举了一些耦合系统的产电情况和脱氮性能。对电极的材料、大小、间距、设置方式和系统的植物、基质、碱度、盐度以及耦合系统进水浓度、水力负荷、运行方式等影响CW-MFC脱氮效果的各种因素进行了全面而深入的分析,并由此提出了有待解决的问题,展望了未来的研究方向。 展开更多
关键词 人工湿地 微生物燃料电池 耦合系统 脱氮 影响因素
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CaO2促进MFC同步处理剩余污泥和六价铬废水的效能 预览
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作者 董全胜 赵庆良 +3 位作者 于航 梁柱元 王淑恬 王琨 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期2387-2394,共8页
为了提高剩余污泥降解效能和废水中六价铬还原效能,研究了CaO2对微生物燃料电池同步处理剩余污泥和六价铬废水的影响,考察了不同CaO2投加量下微生物燃料电池阳极剩余污泥的降解效能、阴极六价铬的还原效能及产电效能.结果表明,当阳极室C... 为了提高剩余污泥降解效能和废水中六价铬还原效能,研究了CaO2对微生物燃料电池同步处理剩余污泥和六价铬废水的影响,考察了不同CaO2投加量下微生物燃料电池阳极剩余污泥的降解效能、阴极六价铬的还原效能及产电效能.结果表明,当阳极室CaO2投加量分别为0,0.1,0.2,0.4,0.6,0.8gCaO2/gVSS时,运行120h后,阴极六价铬还原率分别为73.38%, 78.91%, 99.47%, 97.70%, 97.04%, 96.37%,运行30d后,阳极剩余污泥TCOD降解率分别为72.4%, 76.9%, 81.0%, 78.2%, 75.7%, 74.2%.证明投加CaO2后,六价铬还原率和TCOD降解率都有提高.当投加量为0.2gCaO2/gVSS时处理效能最好,输出电压最大为1.15V.六价铬还原率提高了36.08%,TCOD降解率提高了11.88%.此外,投加CaO2后微生物燃料电池电化学活性有所提高,表明CaO2投加对电池电子传递过程有促进作用.结果说明CaO2有利于提高对微生物燃料电池同步处理剩余污泥和六价铬废水效能. 展开更多
关键词 CAO2 污泥降解 六价铬还原 微生物燃料电池
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聚电解质多层膜/α-Fe2O3改性阳极对MFC性能影响
13
作者 王美聪 王紫诺 +2 位作者 张学军 吴丹 樊立萍 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期6-11,共6页
文章利用层层自组装技术将聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)、聚苯乙烯磺酸钠(PSS)及α-Fe2O3修饰到ITO导电玻璃上,并在其最外层修饰导电性良好的α-Fe2O3,将之作为微生物燃料电池(MFC)阳极与空白ITO进行比较。当外电阻为1 000Ω时,修饰... 文章利用层层自组装技术将聚二甲基二烯丙基氯化铵(PDADMAC)、聚苯乙烯磺酸钠(PSS)及α-Fe2O3修饰到ITO导电玻璃上,并在其最外层修饰导电性良好的α-Fe2O3,将之作为微生物燃料电池(MFC)阳极与空白ITO进行比较。当外电阻为1 000Ω时,修饰了4层(PDADMAC/PSS)4及1层α-Fe2O3的ITO阳极的MFC具有最高功率密度,为0.25W/m^2。修饰了4层、8层(PDADMAC/PSS)8及1层α-Fe2O3的ITO阳极的MFC最大电流均为0.45 mA,但修饰了4层的产电量更稳定。原子力显微镜数据表明(PDADMAC/PSS)4/α-Fe2O3修饰的ITO导电玻璃的表面比较粗糙,这说明其具有较高的比表面积,更利于微生物的黏附。(PDADMAC/PSS)/α-Fe2O3修饰ITO后提高了MFC的产电量是由于ITO导电玻璃表面的物化性质改变促进了微生物产生的电子向阳极表面的传导所致。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 阳极修饰 ITO导电玻璃 聚电解质 α-三氧化二铁
基于微生物燃料电池供能的无线温度传感系统设计 预览
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作者 罗志聪 王帅 +2 位作者 唐家桓 李景虎 叶大鹏 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期209-216,共8页
微生物燃料电池(microbial full cell,MFC)是利用微生物作为生物催化剂将碳水化合物转化为电能的装置。针对MFC输出电压低、功率小、内阻大的特点,该文研制了一种具有最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)功能的能量收集... 微生物燃料电池(microbial full cell,MFC)是利用微生物作为生物催化剂将碳水化合物转化为电能的装置。针对MFC输出电压低、功率小、内阻大的特点,该文研制了一种具有最大功率点跟踪(maximum power point tracking,MPPT)功能的能量收集电路和两级升压电路;基于MSP430和CC2500芯片设计了环境温度传感系统。测试结果表明,MFC的输出电压维持在316~390 mV范围内,实现了最大输出功率的跟踪,MPPT电路和升压电路分别输出1.1和3.5 V电压;无线温度传感器以每13 ms的周期将环境温度无线传输到远程终端,验证了环境温度传感系统在最大功率点处对无线传感器网络节点供电工作的可行性,可为实现MFC主动式能量收集提供参考。 展开更多
关键词 传感器 设计 农业信息化 微生物燃料电池 最大功率点跟踪
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小球藻生物阴极MFC处理养猪废水及产电性能
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作者 杨利伟 龙朋成 +3 位作者 李德溢 胡博 郭飞 赵传靓 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期1-8,共8页
针对规模化养猪场废水特点和目前处理技术存在的问题,构建了小球藻生物阴极微生物燃料电池(MFC),探索利用MFC同步处理养猪场废水及回收电能的可行性。当阳极底物COD由510 mg/L增加至4 250 mg/L时,电池的最大输出电压由279. 16 mV提高到5... 针对规模化养猪场废水特点和目前处理技术存在的问题,构建了小球藻生物阴极微生物燃料电池(MFC),探索利用MFC同步处理养猪场废水及回收电能的可行性。当阳极底物COD由510 mg/L增加至4 250 mg/L时,电池的最大输出电压由279. 16 mV提高到501. 16 mV,最大功率密度从271. 15 mW/m3提高到907. 52 mW/m3,对应的内阻由795. 93 1降至256.7 Q;随着阳极底物COD浓度的增加,MFC阳极中COD去除率逐渐提高,并在COD为4 250 mg/L时达到最大,为9& 29%。然而,电池库仑效率却由5. 97%降至2. 86%,且NH;- N和TP的去除率也呈下降趋势。结合产电性能、污染物降解能力以及库仑效率等方面进行分析评价,在阳极底物COD为950 mg/L'NH;-N约为55 mg/L、TP约为10 mg/L时,MFC的产电和有机物降解综合性能表现最佳。可见,小球藻生物阴极MFC可降解养猪场废水中的COD并利用污染物质产电。 展开更多
关键词 小球藻生物阴极 微生物燃料电池 养猪场废水 产电性能 污染物降解
微生物燃料电池输出功率及其影响因素 预览
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作者 颜闽秀 任鹏鲲 《沈阳大学学报:自然科学版》 CAS 2019年第4期274-279,共6页
以两室微生物燃料电池为研究对象,介绍了微生物燃料电池的工作原理、结构及其建模,在此基础上重点分析了阴极室流量、电流密度、外接电阻初始值等对微生物燃料电池输出功率的影响,为后续最大功率点跟踪控制研究提供理论基础.
关键词 微生物燃料电池 功率输出 建模 影响因素 最大功率点 跟踪控制 绿色能源
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微生物燃料电池电活化过硫酸盐降解甲基橙偶氮染料 预览
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作者 冯俊生 姚海祥 +2 位作者 蔡晨 王晓红 张郓 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期913-920,共8页
为研究MFC (微生物燃料电池)产生电能活化PDS (过硫酸盐)对偶氮染料的降解能力,以MO (甲基橙)为目标污染物,探讨pH、c(PDS)、初始c(MO)、无机阴离子等对MO降解的影响及降解机理.结果表明:①当pH为3~5时,MO降解率随pH降低而升高;当pH低于... 为研究MFC (微生物燃料电池)产生电能活化PDS (过硫酸盐)对偶氮染料的降解能力,以MO (甲基橙)为目标污染物,探讨pH、c(PDS)、初始c(MO)、无机阴离子等对MO降解的影响及降解机理.结果表明:①当pH为3~5时,MO降解率随pH降低而升高;当pH低于3时,MO降解率随pH的降低而降低;MO降解率随初始c(MO)的增大而降低.当c(PDS)为1~2 mmol/L时,MO降解率随c(PDS)增加而增大;当c(PDS)超过2 mmol/L后呈减小趋势.②最佳反应条件〔pH为3、初始c(MO)为0. 10mmol/L、c(PDS)为2 mmol/L〕下,反应4 h后MO降解率可达86. 5%.③无机阴离子HCO3^-、NO3^-、CO3^2-对MO降解存在抑制作用,当阴离子投加量为10 mmol/L时,降解率分别为64. 2%、68. 8%、76. 1%,而Cl^-对MO降解无显著影响.④淬灭试验表明,体系的主要活性物质为SO4^-·及少量·OH.⑤通过紫外-可见光谱扫描,依据MO结构与特征吸收峰的关系,推测MO降解途径,即MO发色基团偶氮双键断裂,生成含苯环类中间产物,最终矿化为CO2和H2O.研究显示,MFC能有效活化PDS产生SO4^-·,对偶氮染料有较好的降解和矿化效果. 展开更多
关键词 微生物燃料电池 过硫酸盐(PDS) 硫酸根自由基(SO4^-·) 输出功率 甲基橙
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微生物燃料电池高效产电的研究进展
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作者 付保荣 张逸歆 +3 位作者 任婧 沈超 张润洁 唐玉兰 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1-9,27共10页
结合微生物燃料电池研究进展,从提高微生物燃料电池的产电性能出发,讨论了目前微生物燃料电池发展的主要限制因素和应用前景.对影响微生物燃料电池产电性能的4个主要影响因素,电池构型、阳极室(电活性微生物、阳极材料)、阴极室(电子受... 结合微生物燃料电池研究进展,从提高微生物燃料电池的产电性能出发,讨论了目前微生物燃料电池发展的主要限制因素和应用前景.对影响微生物燃料电池产电性能的4个主要影响因素,电池构型、阳极室(电活性微生物、阳极材料)、阴极室(电子受体、催化剂)、阴阳极分隔材料进行了分析.认为目前对于低成本的电极材料和构型的扩大研究较少,微生物燃料电池由于其成本较高、产能较低,仍然难以进行实际的扩大应用.开发出低成本的电极材料和催化剂,并在实际应用中将其与其他水处理技术进行耦合应是是未来微生物燃料电池的研究重点.在此基础上,建立和优化微生物燃料电池数学模型,深入研究堆叠式微生物燃料电池产生的电压反转的原因也会对未来这一技术的改进提供可靠的帮助. 展开更多
关键词 微生物燃料电池 产电性能 功率密度 电池构型
外电阻值对3A-MFC产电和脱氮性能的影响 预览
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作者 陆圆 顾霞 +2 位作者 陆勇泽 黄珊 朱光灿 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期3910-3916,共7页
构建三阳极单阴极型微生物燃料电池(three-anode microbial fuel cells,3A-MFC),该间歇流反应器通过在阳极提供有机物,在阴极提供有机物、氨氮和氧气,在产电的同时实现生物阴极同步硝化反硝化脱氮。考察了外电阻值分别为1000Ω、500Ω、... 构建三阳极单阴极型微生物燃料电池(three-anode microbial fuel cells,3A-MFC),该间歇流反应器通过在阳极提供有机物,在阴极提供有机物、氨氮和氧气,在产电的同时实现生物阴极同步硝化反硝化脱氮。考察了外电阻值分别为1000Ω、500Ω、150Ω、50Ω时对3A-MFC产电及脱氮性能的影响,当外电阻值为150Ω时,产电量达到最大值为583C,阳极库仑效率达到最大值为1.70%,内阻达到最小值为200Ω,此时外电阻值与内阻值最接近,产电效果最好。外电阻值由1000Ω减小到150Ω时,总氮(TN)去除率从79.7%上升到最大值为84.1%,TN去除速率从7.5mg/(L·d)上升到最大值为13.1mg/(L·d)。在一定外电阻值范围内,伴随其值的减小,电子转移速率逐渐提高,同时电对微生物的刺激作用得到增强,能够实现最佳的TN去除效率和去除速率。 展开更多
关键词 电化学 间歇式 生物过程 三阳极单阴极 微生物燃料电池 氨氮迁移 同步硝化反硝化
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共代谢策略强化微生物燃料电池降解甲硝唑的研究 预览
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作者 于洋 陈从立 +1 位作者 李倾城 Ndayisenga Fabrice 《广东化工》 CAS 2019年第12期22-25,共4页
本实验以醋酸钠(2mM)作为共代谢基质,以甲硝唑为目标污染物,运行四个产电周期。实验结果表明:燃料电池体系分别加入35mg/L、15mg/L、5mg/L甲硝唑后运行至第四个周期,燃料电池峰值电压分别下降了88%、80%、7%;功率密度分别下降了94%、71%... 本实验以醋酸钠(2mM)作为共代谢基质,以甲硝唑为目标污染物,运行四个产电周期。实验结果表明:燃料电池体系分别加入35mg/L、15mg/L、5mg/L甲硝唑后运行至第四个周期,燃料电池峰值电压分别下降了88%、80%、7%;功率密度分别下降了94%、71%、3%。当共基质醋酸钠比例较低时,循环伏安特性曲线氧化还原峰消失,甲硝唑去除效率降低,细胞破损较为严重,细胞质溶出发生明显的质壁分离现象;而当共基质醋酸钠浓度充足时,氧化还原峰并没有显著的变化,甲硝唑去除效率升高,细胞的完整性较好,处于健康状态。实验结果表明醋酸钠作为共代谢基质促进了细胞色素对电子的传递作用,加快了体系的电能转化,削弱了甲硝唑对微生物的抑制作用,使燃料电池运行更加稳定。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 甲硝唑 共代谢 产电
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