电化学法改性阳极对MFC性能的影响.pdf

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1、第44卷第5期燃料化学学报Vo144No．52016年5月JournalofFuelChemistryandTechnologyMav20l6文章编号：0253—2409(2016)05-0628-06电化学法改性阳极对MFC性能的影响樊立萍，徐丹丹(沈阳化工大学环境与安全工程学院，辽宁沈阳110142)摘要：采用不同质量分数的NHNO和(NH)：s0溶液作为电解液，对双室微生物燃料电池的阳极炭布进行改性。以餐厨废水作为阳极底物．以K，[Fe(CN)]和NaC1混合溶液为阴极液，考察不同电解液改性阳极条件下微生物燃料

2、电池的产电性能及污水处理效果。结果表明，采用NHNO，或(NH)SO改性炭布作为阳极的微生物燃料电池的发电性能和水处理效果均有改善。其中，采用质量分数为4％的(NH)SO溶液作为阳极改性电解液时，微生物燃料电池系统的产电性能达到最佳，其稳态电流密度约为60mA／m，COD去除率约为42．5％。关键词：微生物燃料电池(MFC)；电化学改性；阳极；餐厨废水中图分类号：TK6文献标识码：AEffectofelectrochemicallymodifiedanodeontheperformance0fMFCFANLi—pin

3、g．XUDan—dan(CollegeofEnvironmentandSafetyEngineering，ShenyangUniversityChemicalTechnology，Shenyangl10142．China)Abstract：NH4NO3and(NH4)2S2O8withdifferentmassfractionswereusedaselectrolytetomodifytheanodiccarbonclothusedinadoublechambermicrobia1fuelcel1．Usingsome

4、restaurantwastewaterastheanodesubstrateandthemixedsolutionofK3[Fe(CN)6]andNaC1ascatholyte，thepowergenerationperformanceandwastewatertreatmenteffeCtofamicrobialfuelcellwithmodifiedanodebydifferentelectrolyteswerestudied．Theexperimentalresultsshowthatthemicrobial

5、fuelcellwithmodifiedanodebyNH4NO3and(NH4)2S2ORhasabetterpowergenerationperformanceandsewagetreatmenteffect．ThepowergeneratingabilityandthepurlfyingeffeCtofthemicrobialfuelcellachievetheoptimalstatewiththesteadycurrentdensityofabout60mA／mandtheremovalrateofCODof

6、about42．5％whenthe(NHd)，S，0R0f4％massfractioniSusedasthemodifiedelectrolyteofanode．Keywords：microbialfue1cel1；electrochemicalmodification：anode：restaurantwastewater能源与环境问题是困扰人类可持续发展的重要微生物燃料电池的低输出功率仍然是制约其大因素。化石燃料的大量使用给气候、环境和人类范围应用的主要因素之一”。微生物燃料电池属健康带来诸多负面影响。在化石燃料日

7、趋枯竭于复杂的生物电化学反应系统，诸如环境温度、基质和环境污染日趋严重的情况下，为保障人类不断增浓度、电极材料、电极面积等大量生物和非牛物因素长的能源需求和Et益关注的环境质量，亟需开发能都会对其输出功率密度产生显著影响J。阳极作够替代化石能源的污染少、产能高的新型能源[3-52。为微生物生长及电子收集的重要部位，其性能在很微生物燃料电池(MFC)是一种利用微生物代大程度上影响到MFC的输出功率密度141。阳极材谢作用将有机物巾的化学能直接转化为电能的装料的表面特性可以影响产电微生物在其表面的附着置。近年来，微生物燃

8、料电池作为一种新型的生物生长及其阳极上电子的传递。利用电化学氧化技术质能源而备受关注。微生物燃料电池利用有机对阳极材料表面进行处理，可以在一定程度上改变废弃物进行发电，在处理废水的同时产生电能，而且材料表面的物理化学状态。文献显示，在电化学氧发电过程不会产生任何污染环境的有害物质，可以化改性以后，阳极表面变得粗糙且会根据选取的电同时解决能源短缺