在聚氨矩阵中嵌入石墨和碳纳米纤维,用于作为废水处理微生物燃料电池中的阳极

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 环境工程 环境工程
• 电化学 电化学 电化学

背景情况:

• 微生物燃料电池 (MFC) 为废水处理和能源发电提供了一种可持续的方法.
• 开发高效的阳极材料对于提高MFC性能至关重要.

研究的目的:

• 合成和评估聚氨-石墨和聚氨-碳纳米纤维复合材料作为双隔间MFC中的阳极材料.
• 评估这些MFC的电力发电和有机物去除能力.

主要方法:

• 聚氨-石墨 (PU/石墨0.5%) 和聚氨-碳纳米纤维 (PU/CNF 1%) 复合材料的合成.
• 使用这些复合材料作为阳极的双隔间MFC的制造和操作.
• 测量功率密度,库伦比效率,消除化学氧需求 (COD) 和内部电阻.

主要成果:

• 使用PU/石墨0.5%阳极的MFC实现了232.32mW/m3的最大功率密度和51.38%的COD去除.
• 使用PU/CNF 1%阳极的MFC表现出68.62%的COD去除,但功率密度较低 (90.78 mW/m3).
• /石墨0.5%MFC表现出最佳的生物电化学性能,内部电阻为1051.11 Ω.

结论:

• 基于聚氨的复合材料是双隔间MFC的可行的阳极材料.
• 这些材料既有助于废水处理,也有助于发电.
• 进一步的研究可以优化复合材料配方,以提高MFC效率.