通过固定化氧调解介质提高零间隙流量微生物燃料电池的性能
Dmitry Chikin1,2, Mikhail Petrov3, Pavel Loktionov3
1Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Miusskaya sq. 9, 125047, Moscow, Russia.
ChemPlusChem
|January 4, 2025
概括
微生物燃料电池 (MFC) 显示出作为能源的前景. 结合聚烯/氧化调解器电极与零间隙设计,通过增强微生物电子转移,显著提高MFC功率输出.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 环境科学 环境科学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 微生物燃料电池 (MFC) 提供了可持续的能源解决方案,但由于性能低而受到阻碍.
- 反氧调解剂 (RMs) 和零间隙设计是提高MFC效率的潜在策略.
- 调查RM和零差距配置的协同效应对于MFC进步至关重要.
研究的目的:
- 评估氧化还原媒介和零间隙配置对MFC性能的综合影响.
- 评估经过修改的MFC电极的长期稳定性和效率.
主要方法:
- 在碳上使用2,7-二硫酸 (AQDS) 作为氧化还原介质对聚烯 (PPy) 的模板电聚合.
- 使用修改后的电极制造零间隙双室MFC.
- 长期性能测试,连续给人造废水和微生物接种.
主要成果:
- 在零间距配置中使用PPy/AQDS电极的MFC实现了高达900mW/m2的功率密度.
- 经过修改的MFC表现出比未经修改的细胞高出数量级的性能.
- PPy/AQDS电极在较长的时间内 (45-64天) 保持了电活性,理论转换率很高.
结论:
- 氧化还原介质和零间隙设计的组合显著提高了MFC输出功率.
- PPy/AQDS电极有效地促进了MFC中的电子转移和微生物活动.
- 这种方法是改善微生物燃料电池实际应用的可行策略.
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