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微生物燃料电池阳极材料研究进展被引量：3: 2016年; 微生物燃料电池(MFC)是一种以微生物为催化剂将化学能转化为电能的新型洁净能源装置。与其他技术相比,微生物燃料电池(MFC)在处理污水的同时能够产电。现有的MFC装置以及电极材料、隔膜等均未达到预期的效果,通过了解MFC的结构及机理,主要针对目前MFC低产电、高成本的现状,从电池电极材料、催化剂和隔膜等几方面综述了近几年的发展。阳极作为产电微生物的载体,是影响电池性能的关键。碳基材料由于其成本低、导电性好、有利于产电微生物的附着,被作为理想的阳极材料。着重介绍了阳极碳基材料的修饰及新型材料的合成。; 马彦樊磊薄晓李婷李鹏赵煜; 关键词：微生物燃料电池电极材料质子交换膜

不同温度下微生物燃料电池的运行特性被引量：8: 2014年; 实验采用双室型微生物燃料电池(MFC),以生活废水中厌氧菌作为生物催化剂,葡萄糖为燃料,通过5个不同温度条件下的间歇运行,应用循环伏安、交流阻抗、极化测试等电化学方法考察温度对电池产电性能的影响。结果表明,一定温度范围内,提高温度有助于增强微生物的电化学活性,降低传荷阻抗,提高电池输出功率密度和交换电流密度。32℃时,电池产电效能最佳,电池功率密度和交换电流密度分别达到156.2 mW/m2和8.02×10-5 mA/m2,温度太低或太高均不利于细菌的电化学活性。体系温度为18℃、25℃、32℃、39℃、46℃时,传荷阻抗Rct在阳极内阻中占的比例分别为97.99%、84.02%、47.36%、91.30%、99.61%,说明传荷阻抗在阳极内阻中占绝对份额,MFC是传荷过程控制下的电化学反应体系。; 赵煜薄晓马彦王俊文王彦平李婷刘平常瑜; 关键词：微生物燃料电池燃料电池 MICROBIAL FUEL

阳极碳纸叠加层数对微生物燃料电池产电性能的影响被引量：1: 2015年; 以大肠杆菌(E.coli)为微生物催化剂、葡萄糖为燃料、次甲基蓝(C_(16)H_(18)CLN_3S·3H_2O)为电子煤介体构建双室微生物燃料电池(MFC),通过考察开路电压、功率密度、循环伏安、交流阻抗、极化曲线的变化规律,研究不同碳纸叠加层数对电池产电性能的影响。试验结果表明:在1000Ω外阻条件下,以1、3、5片碳纸叠加作为电池阳极,得到MFC最大输出功率密度分别为252.5mW/m^2、358.7mW/m^2和674.65mW/m^2,电池内阻分别为400Ω、300Ω和200Ω。说明阳极比表面积随着碳纸叠加层数增加而增大,为E.coli提供了更大的成膜空间,为产电菌的附着提供了有利条件,同时内阻减小,MFC输出功率密度大幅提高。; 钟丽萍马彦李婷薄晓王俊文常瑜李鹏赵煜; 关键词：微生物燃料电池大肠杆菌电化学活性

浓度对微生物燃料电池电化学性能的影响: 2015年; 以大肠杆菌为微生物催化剂,亚甲基兰为电子中介体,葡萄糖为有机燃料,构建双室微生物燃料电池(MFC),考察其在不同葡萄糖浓度条件下的产电性能。设定葡萄糖浓度分别为0.001、0.006、0.011、0.034和0.056mol/L。葡萄糖浓度为0.011mol/L时,循环伏安氧化峰和还原峰最强,电池输出功率密度最大,峰值功率密度为339.69mW/m2,表明电池产电性能最佳;葡萄糖浓度为0.056mol/L时,峰值功率密度为258.32mW/m2;葡萄糖浓度为0.0011mol/L时,峰值功率密度为189.51mW/m2。结果说明,在一定范围内,提高有机燃料葡萄糖浓度有利于提高电池输出功率密度,但是浓度过高,电池输出功率密度反而下降,底物浓度对功率密度的影响出现"饱和效应"。; 李婷马彦薄晓王秀玲王俊文钟丽萍王晓斌赵煜; 关键词：微生物燃料电池电化学性能

生物燃料电池处理生活污水同步产电特性研究被引量：9: 2014年; 以某生活污水处理厂缺氧池活性污泥为接种体,以葡萄糖为模拟生活废水,构建双室型微生物燃料电池。利用微生物燃料电池(MFC,Microbial fuel cell)实现生活废水降解与同步产电。研究基质降解动力学及温度对MFC电极过程动力学的影响,明确微生物电化学活性、阳极传荷阻抗、阳极电势、电池产能之间的关系,考察库伦效率及COD去除率。研究结果表明,电池功率输出与基质浓度关系遵循莫顿动力学方程:P=Pmaxc/(ks+c),其中,半饱和常数ks为138.5 mg/L,最大功率密度Pmax为320.2 mW/m2。葡萄糖浓度较小时,反应遵循一级动力学规律:-dcA/dt=kcA,k=0.262 h-1。操作温度从20℃提高到35℃,生物膜电化学活性不断提高,传荷阻抗从361.2Ω减小到36.2Ω,阳极电极电势不断降低,同时,峰值功率密度从80.6 mW/m2提高到183.3 mW/m2。45℃时,产电菌活性降低,峰值功率密度减小到36.8 mW/m2。葡萄糖浓度为1 500 mg/L,温度为35℃时,MFC电化学性能最佳,稳定运行6 h后库伦效率为44.6%,COD去除率为49.2%。; 赵煜马彦李婷薄晓王俊文李鹏钟丽萍孙彦平; 关键词：生物燃料电池温度动力学

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马彦