微生物燃料电池阳极电极的新型材料与修饰方法

论文摘要

近年来,微生物燃料电池(Microbial fuel cells,MFCs)发展迅速,然而其功率输出仍然较低,其主要限制因素为接种物的活性及电极材料的选择.阳极电极常被作为有效的微生物载体,并介导电子的快速传递;因此使用新型的电极材料或修饰方法将成为提高MFC效率的重要手段.根据材料的物理特性及改性方法,将阳极电极材料划分为5类:修饰后的传统碳电极材料、石墨烯修饰电极材料、天然生物质电极材料、碳纳米管修饰电极材料以及金属修饰电极材料,并着重介绍了其中的热点——石墨烯修饰电极材料与碳纳米管修饰电极材料.通过分析,归纳出部分能够促进微生物燃料电池电化学表现的优异性能,例如强导电性、生物相容性、高比表面积及耐腐蚀性等;同时,修饰过后的纳米材料、石墨烯材料及三维大孔材料将成为日后的研究重点.未来,研究者们在选择电极材料的时候,应当同时考虑性能的差异性和成本的可控性.人们只有将新材料及改性方法投入到实际的大规模应用中,才能合理有效地实现废水处理及生产清洁能源的目的.(图6表5参117)

论文目录

• 1 传统碳电极材料的修饰
•   1.1 碳刷的修饰
•   1.2 碳布的修饰
•   1.3 碳纸的修饰
•   1.4 碳毡的修饰
• 2 石墨烯修饰电极材料
•   2.1 石墨烯的性能
•   2.2 石墨烯修饰材料在MFC阳极中的应用
• 3 天然生物质电极材料
• 4 碳纳米管修饰电极材料
• 5 金属修饰电极材料
• 6 总结及展望

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 倪宏宇航,弓雨欣,李祥锴

关键词: 微生物燃料电池,功率密度,生物质,石墨烯,导电性,电阻

来源: 应用与环境生物学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

专业: 无机化工,材料科学,电力工业

单位: 兰州大学生命科学学院细胞活动与逆境适应教育部重点实验室

基金: 国家自然科学基金项目(31870082),中央高校基本科研业务费项目(lzujbky-2017-br01),甘肃省重大科技攻关项目(17ZD2WA017)资助~~

分类号: TB302;TM911.4

DOI: 10.19675/j.cnki.1006-687x.2018.12022

页码: 999-1013

总页数: 15

文件大小: 7357K

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