石墨化果种子作为有效的3D阳极,用于批量和连续模式的微生物燃料电池,用于可持续的废水处理和发电
Nasser A M Barakat1, Shimaa Gamal1, Zafar Khan Ghouri2
1Chemical Engineering Department, Faculty of Engineering, Minia University El-Minia 61516 Egypt nasbarakat@mu.edu.eg +20862364420 +20862348005.
RSC advances
|January 22, 2024
概括
石墨化果种子可以作为由废水供电的微生物燃料电池 (MFC) 中高效的3D阳极. 这种可持续的阳极设计实现了高功率密度和有效的废水处理.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 微生物燃料电池 (MFC) 为可持续的能源生产和废水处理提供了一个有希望的途径.
- 开发具有成本效益和效率的阳极材料对于推进MFC技术至关重要.
研究的目的:
- 探索使用石墨化果种子作为MFC中的3D包装阳极.
- 评估这些阳极在污水废水处理和发电方面的性能.
- 为了研究阳极特性与MFC性能之间的相关性.
主要方法:
- 果种子在各种温度 (800-1100°C) 下进行了石墨化.
- 分析了石墨化种子的表面形态.
- 使用石墨化果种子阳极建造的MFCs由污水废水供电.
- 测量了功率密度,电流密度和化学氧需求 (COD) 清除效率.
主要成果:
- 石墨化果种子阳极表现出有利于生物膜形成的表面形态.
- 在1100°C下涂的阳极达到2170.8 ± 90 mW m-2.2的最大功率密度.
- 阳极重量与功率密度和电池潜力正相关.
- 一个连续模式的MFC显示稳定的电流密度 (12A m-2),75小时和85%的COD去除.
结论:
- 石墨化果种子是MFC应用的高效和可持续的阳极材料.
- 开发的MFC系统有效地处理废水,同时产生大量的生物电力.
- 这种方法利用农业废物,为能源和环境挑战提供一个环保的解决方案.
