微生物燃料电池性能的影响因素研究

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1、万方数据中回摩季臣擅第24卷第11期2008年11月http：／／www．casb．org．m·97·微生物燃料电池性能的影响因素研究赵磊，冯泽胜，张钧，高海军(北京理工大学生命科学与技术学院，北京100081)摘要：在微生物燃料电池中，氧化还原介体可以有效的促进电子从微生物细胞内传递到电池阳极上，提高电池的能量转化率。在不加介体情况下，普通变形茵电池性能优于大肠杆菌。对微生物和氧化还原介体的组合进行研究，结果显示，普通变形茵和硫堇的组合极化曲线趋于平坦，性能比较稳定，功率可达到128．8mW／m2。另外，在加入硫堇后，电池内阻由17241

2、1降为20011，内阻降幅为88．4％。当0．25mmol／LFe(III)EDTA和0．5mmol／L硫堇混合时，功率可达169．3mW恤2，优于单介体微生物燃料电池。关键词：微生物燃料电池；氧化还原介体；普通变形茵；硫堇；Fe(III)EDTA中图分类号：Q8l文献标识码：AStudyonthehmuenceFactorstothePerformanceofMicrobialFuelCeHsZhaoLei，FengZesheng，ZhangJun，GaoHaijun(SchoolofLifeScienceandTechnology,Be

3、o'ingInstituteofTechnology,Beijing100081)Abstract：InmicrobialfuelceHs(MFC)，redoxmediatorcanpromotethetransferofelectronsfrommicrobestothesurfaceofelectrodeandenhanceconvertingefficiencyofener舀es．ProteusvulgaristotheperformanceofMFCissuperiortoE．eoliwithoutthemediator．Theco

4、mbinationsofmicrobesandmediatorswerestudied．andtheresultsshownthatthepolarizationcurveofmierobialfuelcellwithcombinationofproteusvulgarisandthioninewassmoothandstable，themaximaloutputpowerreached128．8mW／m2．Otherwise。theinteriorresistanceofMFCdecreasedfrom1724Qto20011within

5、thionine．thepercentageis88．4％．’nleperfor-mancesofMFCswiththecombinationofthionineandferricchelatesasCO．．mediatorsWasbetterthanthatwithsinglemediator,andtheoutputpowerreached169．3mW／m2undertheconditionsof0．25mmol／Lferricchelatesand0．5mmol／Lthionine．Keywords：microbialfuelcel

6、ls，mediator,Proteusvulgaris，thionine，Fe(IlI)EDTA微生物燃料电池可以借助微生物的催化作用直接将燃料(如有机酸，糖类等)的化学能转化为电能【l】。关于微生物燃料电池的研究，已经有相当长的时间。1910年，英国植物学家Potter发现酵母菌或大肠杆菌在厌氧条件可以产生电流，微生物燃料电池的研究自此拉开了序幕。不过，在20世纪80年代之前，微生物燃料电池所产生的电流比较小，并没有引起太多的关注。80年代以后，随着各种氧化还原介体的使用，微生物燃料电池的电流密度和功率有了很大提高，越来越多的科研人员对此

7、产生兴趣。在微生物燃料电池中，一些有机物和金属有机物常被用作阳极室的电子传递介体，其中，较为典型的是硫堇类、吩嗪类和一些有机染料。现在出现的Geobacter伫】、Shewanellaputrefaciens【3】等代谢产生的电子可通过细胞膜直接传递到电极表面，不需要外加的介体。不管怎样，微生物要把电子传递到阳极都需要电子载体，这种电子载体可以外部添加，也可以基金项目：北京市优秀人才培养资助项目(2007lDl600300392)；北京理工大学基础研究基金(20070“2001)。第一作者简介：赵磊，男，1982年出生，硕士，研究方向为微生

8、物燃料电池和生物能源。通信地址：北京中关村南大街5号北京理工大学生命科学与技术学院06研3班。Tel：010-68946744，E-mail：zhaolei．304@163．co