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电沉积法制备微藻耦合光催化燃料电池k-C_(3)N_(4)-PPy/TF复合光阳极
1
作者 王雪蓉 石佳玉 +4 位作者 陈婧怡 杨程渝 林鑫健 杨懿 张丽 《工业水处理》 北大核心 2026年第2期111-121,共11页
采用电沉积法在泡沫钛(TF)基底上负载钾离子(K+)掺杂的g-C_(3)N_(4)(记作k-C_(3)N_(4))与聚吡咯(PPy)构建k-C_(3)N_(4)-PPy/TF复合光阳极,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)表征证实所制备的k-C_(3)N_(4)-PP... 采用电沉积法在泡沫钛(TF)基底上负载钾离子(K+)掺杂的g-C_(3)N_(4)(记作k-C_(3)N_(4))与聚吡咯(PPy)构建k-C_(3)N_(4)-PPy/TF复合光阳极,通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)表征证实所制备的k-C_(3)N_(4)-PPy/TF电极表面为具有氨基/羟基官能团修饰的三维多孔丝网状结构,这为小球藻生物膜的附着提供了理想界面。电化学性能测试表明,光阳极上生长的小球藻生物膜能够参与电子传递并与光催化层电子传递路径形成协同作用,将界面电荷转移电阻显著降低至14 589Ω,较裸TF降低30.5%。基于k-C_(3)N_(4)-PPy/TF构建微藻耦合光催化燃料电池(mPFC),其最大功率密度达2 889 mW/m^(2),较传统光催化燃料电池(PFC,1 852 mW/m^(2))提升56%,且COD去除率提高至73%,可见该mPFC系统在实现污染物降解的同时具备良好的电能输出能力,在富营养化水体修复与能源回收领域展现出良好的应用前景。 展开更多
关键词 电沉积 小球藻 复合光阳极 光催化 微藻生物燃料电池
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滴滤式圆管型空气阴极微生物燃料电池系统单双向模组结构产电性能研究
2
作者 吴志鸿 汪翔 +3 位作者 刘小文 张佳华 朱晓婷 杨诚鑫 《水污染及处理》 2026年第1期33-43,共11页
微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell, MFC)是一种创新的污染物处理方式,可以在降解有机污染物的同时回收电能。本研究是将生物滴滤塔(Bio-Trickling-Filter, BTF)和圆管型空气阴极(Tubular Air-Cathode, T-AC)微生物燃料电池共同组装... 微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell, MFC)是一种创新的污染物处理方式,可以在降解有机污染物的同时回收电能。本研究是将生物滴滤塔(Bio-Trickling-Filter, BTF)和圆管型空气阴极(Tubular Air-Cathode, T-AC)微生物燃料电池共同组装成新型的滴滤式圆管型空气阴极微生物燃料电池系统(BTF-T-AC-MFCs),并在维持系统的阴极、阳极体积相同的情况下,将BTF-T-AC-MFC结构改变成单向(Lateral, L)、双向(Bilateral, B)两种运作模式(L-BTF-T-AC-MFCs, B-BTF-T-AC-MFCs),并以废旧糖蜜作为污染源及人工模拟循环流废水的条件下,进行功能测试。实验结果显示,在初始化学需氧量(Chemical Oxygen Demand, COD)浓度范围介于790~1100 mg/L时,B-BTF-T-AC-MFCs产生的最高电压为3.84 V、最大体积功率密度为4348 mW/m3;而L-BTF-T-AC-MFCs产生的最高电压为2.19 V、最大体积功率密度为1703 mW/m3;两大系统的COD去除率可达67%以上。B-BTF-T-AC-MFCs系统输出的电压高于L-BTF-T-AC-MFCs系统,整体电压提升75%、体积功率密度提升155%。 展开更多
关键词 生物滴滤塔 圆管型空气阴极微生物燃料电池 单向 双向 电压提升
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ZIF-8衍生碳笼限域Fe/Fe_(3)C的ORR与锌空气电池应用
3
作者 杨长根 黄勇 +1 位作者 袁庆龙 张甲乐 《镇江高专学报》 2026年第1期82-93,共12页
通过MOF(ZIF-8)衍生碳的笼限域效应调控Fe/Fe_(3)C纳米颗粒的生长与分散,构建Fe与Fe_(3)C的协同活性中心,相比Fe基催化剂,实现0.886 V的超高ORR半波电位(E_(1/2 RHE))(比商业Pt/C高55 mV),且液态、柔性固态锌空气电池在5 mA·cm^(-2... 通过MOF(ZIF-8)衍生碳的笼限域效应调控Fe/Fe_(3)C纳米颗粒的生长与分散,构建Fe与Fe_(3)C的协同活性中心,相比Fe基催化剂,实现0.886 V的超高ORR半波电位(E_(1/2 RHE))(比商业Pt/C高55 mV),且液态、柔性固态锌空气电池在5 mA·cm^(-2)下分别达超350、90 h长期循环稳定性,突破传统Fe基催化剂易团聚、稳定性差的核心瓶颈;相较于已报道的Fe基催化剂,1)借助ZIF-8笼限域结构解决Fe基活性颗粒团聚问题,且Fe/Fe_(3)C协同作用提升催化动力学,半波电位显著优于多数Fe基材料且超Pt/C;2)基于该催化剂的锌空气电池循环稳定性远超多数Fe基催化剂组装电池,且无需依赖昂贵的Pt基材料,为非贵金属催化剂实用化提供更优路径。 展开更多
关键词 氮碳基 Fe纳米颗粒催化剂 锌空气电池
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炭化木作为微生物燃料电池阳极处理造纸废水的特性 被引量：1
4
作者 郭佳琪 刘雪 +4 位作者 王睿文 李伟 罗沙 李淑君 杨晨辉 《林业工程学报》 北大核心 2025年第5期104-112,共9页
微生物燃料电池(MFC)是一种利用电活性微生物将有机物转化为电能的绿色、可持续生物电化学系统。然而,传统MFC阳极材料造价较高,MFC输出功率低等问题限制了MFC的应用和发展。以椴木为原料,通过一步炭化法制备出高性能炭化木(CW)阳极材料... 微生物燃料电池(MFC)是一种利用电活性微生物将有机物转化为电能的绿色、可持续生物电化学系统。然而,传统MFC阳极材料造价较高,MFC输出功率低等问题限制了MFC的应用和发展。以椴木为原料,通过一步炭化法制备出高性能炭化木(CW)阳极材料,旨在降低MFC的内阻,提升输出功率来优化其整体电化学性能,并探究了MFC在造纸废水处理中的应用。此外,还分析了炭化木阳极的微观形貌和结构特征对MFC电化学性能的影响。与传统商业碳布(CC)阳极相比,CW阳极继承了原木丰富的孔隙结构,具有较大的比表面积。在外接1000Ω负载条件下,CW阳极MFC的峰值输出电压为350 mV,是传统CC阳极MFC输出电压(70 mV)的5倍。此外,其输出功率最高可达169 mW/m^(2),约为CC最大输出功率(8.70 mW/m^(2))的19.43倍。在处理造纸废水时,CW阳极MFC的化学需氧量(COD)去除率达到了62%,而以CC为阳极时,其COD去除率仅为45%。CW阳极MFC的库伦效率为6.23%,是CC阳极MFC库伦效率(2.24%)的2.78倍,表明CW阳极MFC能够更有效地降解污水中的有机物并将其转化为绿色生物电能。采用椴木制备的炭化木阳极成本低,具备出色的电化学性能,并在处理造纸废水领域展现出优异的应用潜力。 展开更多
关键词 炭化木阳极 微生物燃料电池 微生物产电 造纸废水处理
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单室空气阴极微生物燃料电池电化学特性及阳极产电菌研究 被引量：1
5
作者 孙冬苟 夏举飞 +4 位作者 王廷旺 喻银凤 黄菊 孔德蓉 宁平 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第10期120-130,共11页
微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)是一种将水中有机物代谢过程中释放的化学能直接转化为电能,并在实现废水净化的同时产出可利用能源的新技术。然而,MFC仍面临功率密度低、阳极材料昂贵、微生物电活性差等技术瓶颈,因此,深入挖... 微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)是一种将水中有机物代谢过程中释放的化学能直接转化为电能,并在实现废水净化的同时产出可利用能源的新技术。然而,MFC仍面临功率密度低、阳极材料昂贵、微生物电活性差等技术瓶颈,因此,深入挖掘并筛选具备高效产电能力的阳极微生物,成为提升MFC性能的关键策略之一。构建了一种单室空气阴极MFC,具有启动迅速、运行稳定及电压输出重复性良好的特性。其最大输出电压为0.415 V,最大输出功率密度为990.17 mW/m^(3)。此外,在以5 mmol/L葡萄糖溶液作为底物时,化学需氧量(COD)的去除率高达93.6%。系统启动稳定后,通过阳极室生物膜的分离培养共获得5株优势产电菌。其中,微嗜酸寡养单胞菌(Pseudomonas sp.)为主要优势菌种,占总分离菌株的42.8%,其余4种次优势产电菌分别为维罗纳假单胞杆菌(Pseudomonas veronii)、变形假单胞菌(Pseudomonas plecoglossicida)、台湾假单胞菌(Pseudomonas taiwanensis)和小麦臭杆菌(Ochrobactrum tritici),各占14.3%。这5株产电菌均隶属于变形菌门(Proteobacteria),在以葡萄糖为唯一电子供体的条件下展现出电活性。本研究在揭示微生物燃料电池产电性能的同时,为后续电活性菌群构建与MFC系统优化提供了理论支撑和试验依据。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 空气阴极 输出电压 功率密度 产电细菌
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硫掺杂石墨烯阴极在微生物燃料电池中的性能研究
6
作者 刘丽华 许文锋 +4 位作者 贺琦 蓝瑞嵩 张倩 陈博彦 洪俊明 《工业水处理》 北大核心 2025年第4期133-138,共6页
通过水热法将硫原子掺杂到石墨烯结构中,利用单室反应器装置搭建微生物燃料电池(MFC)。采用硫掺杂石墨烯(S-rGO)、活性炭(AC)和炭黑(CB)作为阴极催化剂,选用不同的比例进行混合。发现m(AC)∶m(CB)∶m(S-rGO)为1∶0.25∶0.075时,MFC反应... 通过水热法将硫原子掺杂到石墨烯结构中,利用单室反应器装置搭建微生物燃料电池(MFC)。采用硫掺杂石墨烯(S-rGO)、活性炭(AC)和炭黑(CB)作为阴极催化剂,选用不同的比例进行混合。发现m(AC)∶m(CB)∶m(S-rGO)为1∶0.25∶0.075时,MFC反应器表现出最佳性能,最大输出电压为295 mV,功率密度为256 mW/cm^(2)。此外,S-rGO的极限电流密度为3.46 mA/cm^(2),高于rGO(3.22 mA/cm^(2)),表明S-rGO具有优异的电化学性能和稳定性。应对有机物冲击方面,S-rGO修饰的MFC能够提高污水的COD和TN的去除,相较于rGO,分别提升了2.5%和5.0%。因此,S-rGO是一种高效、稳定的MFC阴极催化剂,不仅能够提高MFC的电能转化效率,还能够提高MFC的污水处理能力,具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 硫掺杂石墨烯 氧还原反应 微生物燃料电池
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植物-微生物燃料电池的原油降解与微生物产电性能
7
作者 夏宇 毛慧 +4 位作者 齐春民 谢水祥 唐善法 王哲 赵连吉 《华南师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第6期36-46,共11页
陆上油田开发每年产生数百万吨含油污泥,处理难度高,环境危害大,现有处理技术难以对其进行有效处理,且经济性较差,存在二次污染风险。微生物处理技术因其高效降解、环境友好及低成本而受到广泛关注。将所筛选新型本源微生物(副蕈状芽孢... 陆上油田开发每年产生数百万吨含油污泥,处理难度高,环境危害大,现有处理技术难以对其进行有效处理,且经济性较差,存在二次污染风险。微生物处理技术因其高效降解、环境友好及低成本而受到广泛关注。将所筛选新型本源微生物(副蕈状芽孢杆菌)作为产电菌,某油田的落地油泥作为底物耦合植物构建了植物-微生物燃料电池(PMFC),探究了不同植物、含油率及环境温度对PMFC处理含油污泥中原油降解率及产电性能的影响。结果表明:副蕈状芽孢杆菌可以作为产电菌进行原油降解和产电,石竹的产电与降解能力优于白鹤芋,并远高于水葫芦。石竹在含油率约为1%时耐油能力最优,适宜温度为25°C。在最佳环境条件下,可获得最佳峰值输出电压376.84 mV、最大功率密度141.81 mW/m3和原油降解率21.57%。研究结果为油田含油污泥处理提供了新思路。 展开更多
关键词 含油污泥 石竹 植物-微生物燃料电池 电子传递 原油降解 根系分泌物
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人工湿地耦合微生物燃料电池技术(CW-MFC)处理废水研究进展
8
作者 韦苇 韩彩芸 +3 位作者 卢远达 林伟强 梁丽营 牟春霞 《水处理技术》 北大核心 2025年第12期41-48,共8页
人工湿地微生物燃料电池技术(CW-MFC)是一种人工湿地(CW)与微生物燃料电池技术(MFC)耦合而成的新型水处理技术,利用微生物分解废水中有机质产生电能,在产电的同时能够提升CW的水处理成效,且成本低、无二次污染,具有广阔的应用前景和重... 人工湿地微生物燃料电池技术(CW-MFC)是一种人工湿地(CW)与微生物燃料电池技术(MFC)耦合而成的新型水处理技术,利用微生物分解废水中有机质产生电能,在产电的同时能够提升CW的水处理成效,且成本低、无二次污染,具有广阔的应用前景和重要的研究价值。本文介绍了CW-MFC工艺,并综述了CW-MFC技术处理重金属废水、有机废水、含盐废水和含酚废水的研究现状,并对其未来发展方向予以展望,以期为该项技术在处理各类废水的发展和应用中提供参考依据。 展开更多
关键词 人工湿地 微生物燃料电池 废水处理 产电性能
原文传递
氮掺杂茄子基生物炭制备微生物燃料电池阳极研究
9
作者 田宇 王海曼 王贵强 《工业水处理》 北大核心 2025年第10期59-68,共10页
微生物燃料电池(MFC)的阳极是决定其性能的关键因素之一,为了提高传统碳布材料(CC)的生物相容性及生物电催化活性,以氮掺杂茄子基多孔生物炭(NEPC)对CC进行表面修饰,制备了不同氮掺杂比例的茄子基生物炭阳极(N_(x)EPC/CC)。当尿素和茄... 微生物燃料电池(MFC)的阳极是决定其性能的关键因素之一,为了提高传统碳布材料(CC)的生物相容性及生物电催化活性,以氮掺杂茄子基多孔生物炭(NEPC)对CC进行表面修饰,制备了不同氮掺杂比例的茄子基生物炭阳极(N_(x)EPC/CC)。当尿素和茄子粉末的质量比为2∶1时制备的电极N_(2)EPC/CC具有最佳的性能,电极形貌结构表征及元素形态分析结果表明其表面形成了致密的互联多孔网状结构,氮原子数分数高达12.21%;附着电活性生物膜后,N_(2)EPC/CC电极的电荷转移内阻为9.32Ω,较未挂膜阳极下降了44.3%,表明生物膜的附着提高了电极的导电能力及胞外电子传递速率;以N_(2)EPC/CC为阳极的H型双室MFC的最大功率密度及COD去除率分别为348.48 mW/m^(2)和(87.77±3.60)%,明显优于使用传统碳布阳极及其他氮掺杂比例的茄子基生物炭阳极。微生物群落分析表明,N_(2)EPC/CC阳极表面形成了以Geobacter(7.29%)及Candidatus_Competibacter(6.75%)等功能菌为优势菌群的微生物群落结构,具有较强的物种优势度,从而有利于强化N_(2)EPC/CC-MFC的产电性能及COD去除效能。 展开更多
关键词 茄子基生物炭 氮掺杂 微生物燃料电池 阳极 微生物群落
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生物强化MFC去除制药废水中的苯酚及产电性能评估
10
作者 朱勇强 沈倩 +1 位作者 许婷婷 林鑫 《工业水处理》 北大核心 2025年第1期49-57,共9页
以厌氧污泥为阳极室底物,模拟苯酚制药废水为阳极室基质,将产电菌S.oneidensis MR-1以游离态细胞与固定化细胞两种形式加入双室微生物燃料电池(MFC),构建同步处理苯酚制药废水的游离态细胞双室MFC(MFC2)与固定化细胞双室MFC(MFC3),以不... 以厌氧污泥为阳极室底物,模拟苯酚制药废水为阳极室基质,将产电菌S.oneidensis MR-1以游离态细胞与固定化细胞两种形式加入双室微生物燃料电池(MFC),构建同步处理苯酚制药废水的游离态细胞双室MFC(MFC2)与固定化细胞双室MFC(MFC3),以不添加产电菌的双室MFC(MFC1)为对照组,探讨产电菌S.oneidensis MR-1投加形式对双室MFC产电过程的影响,并分析污染物去除效果与微生物群落特征。结果表明,在3周期的连续运行下,MFC3系统的产电性能与污染物去除效果最佳,最大输出电压为633 mV,最大功率密度为582.7 mW/m^(2),开路电压为835.9 mV,内阻为398.8Ω,平均COD去除率为82.5%,平均NH_(4)^(+)-N去除率为74.1%,平均苯酚去除率为82.0%,平均库仑效率为26.6%。根据高通量测序结果,MFC3的阳极生物膜产电菌丰度增加,优势菌群为Proteobac⁃teria(变形菌门)、Bacteroidota(拟杆菌门)、Firmicutes(厚壁菌门)。固定化细胞技术对双室MFC起到了生物强化作用,为污废水中能源转化提供了一定参考价值,可推动减污降碳协同增效。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 生物强化 制药废水 产电性能 污染物去除
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微生物燃料电池改性研究进展
11
作者 陈熙熙 刘磊 《化工新型材料》 北大核心 2025年第S2期23-29,共7页
微生物燃料电池是利用微生物作为催化剂,对有机碳和无机物进行氧化、降解,并产生电能的装置。考虑到最近的微生物燃料电池开发,介绍了微生物燃料电池的基本工作原理、电子转移机制以及电池组件。深入探讨了微生物电化学系统中的微生物... 微生物燃料电池是利用微生物作为催化剂,对有机碳和无机物进行氧化、降解,并产生电能的装置。考虑到最近的微生物燃料电池开发,介绍了微生物燃料电池的基本工作原理、电子转移机制以及电池组件。深入探讨了微生物电化学系统中的微生物燃料电池存在的问题,着重从电极的改造、细菌的基因改造、细菌的化学改造以及细菌微环境的改造这4个角度介绍近几年对于这些问题的改善方法,为开发新型微生物燃料电池提供新的思路。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 阳极改性 电池组件 电活性微生物
原文传递
单室空气阴极微生物燃料电池产电影响因素分析
12
作者 孙冬苟 曹东福 +3 位作者 喻银凤 王廷旺 黄菊 孔德蓉 《有色金属(冶炼部分)》 北大核心 2025年第12期137-145,共9页
为提升微生物燃料电池(MFC)在污水资源化利用中的应用潜力,以葡萄糖溶液模拟生活污水,采用污水处理厂厌氧池活性污泥为接种菌源,构建单室空气阴极MFC,系统开展其发电性能及主要影响因素的研究。试验在间歇运行模式下,考察了阳极填料种... 为提升微生物燃料电池(MFC)在污水资源化利用中的应用潜力,以葡萄糖溶液模拟生活污水,采用污水处理厂厌氧池活性污泥为接种菌源,构建单室空气阴极MFC,系统开展其发电性能及主要影响因素的研究。试验在间歇运行模式下,考察了阳极填料种类、温度、底物浓度、阳极液pH及阴极催化剂含量等参数对MFC性能的影响。结果表明,当阳极填料为Φ4 mm×4 mm石墨颗粒、反应温度为35℃、底物浓度为5 mmol/L、阳极液pH为6.92、阴极板硫酸铁质量分数为6%时,MFC输出性能最优,最大输出电压为0.528 V,对应最大功率密度为990.17 mW/m^(3)。研究结果为单室空气阴极MFC在污水能源回收中的优化运行提供了理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 空气阴极 输出电压 功率密度
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微生物燃料电池的研究应用进展 被引量：35
13
作者 王维大 李浩然 +3 位作者 冯雅丽 唐新华 杜竹玮 杜云龙 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1067-1076,共10页
微生物燃料电池是利用微生物作为催化剂,氧化分解生物质同时输出电能的一种新装置,因其可将生物质中化学能直接转化为电能,可获得更高的能量转化效率,是未来缓解能源和环境问题的有效途径,引起了科研工作者的广泛关注。本文结合近几年... 微生物燃料电池是利用微生物作为催化剂,氧化分解生物质同时输出电能的一种新装置,因其可将生物质中化学能直接转化为电能,可获得更高的能量转化效率,是未来缓解能源和环境问题的有效途径,引起了科研工作者的广泛关注。本文结合近几年微生物燃料电池的发展,综述了产电微生物种类、电池材料及其改性、反应器的放大以及微生物燃料电池应用方面的研究进展,分析了该领域未来发展的主要方向及面临的问题,指出筛选和诱导产电菌对不同有机底物的耐受性,开发高效价廉的电极材料以及构建易于放大的电池模式,是微生物燃料电池未来研究的重点。在此基础上,应该着重于反应器放大,深入研究其在废水处理、产氢、微生物电化学合成以及传感器方面的应用,确定其实际应用的相关参数和模型,为微生物燃料电池早日实际应用打下坚实基础。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 电极材料 放大 废水处理 产氢 微生物电化学合成 生物传感器
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直接微生物燃料电池的构建及初步研究 被引量：23
14
作者 连静 冯雅丽 +2 位作者 李浩然 刘志丹 周良 《过程工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期408-412,共5页
利用Geobactermetallireducens能够以Fe(OH)3固体作电子受体进行呼吸的特性,用其构建直接微生物燃料电池,初步考察了产电情况和产电原理.实验证明,Geobactermetallireducens直接微生物燃料电池的电能产出主要依赖于吸附在电极上的细菌.... 利用Geobactermetallireducens能够以Fe(OH)3固体作电子受体进行呼吸的特性,用其构建直接微生物燃料电池,初步考察了产电情况和产电原理.实验证明,Geobactermetallireducens直接微生物燃料电池的电能产出主要依赖于吸附在电极上的细菌.燃料醋酸钠可以完全氧化至CO2,反应结束后其浓度低于检测下限(<10μmol/L).电子回收率达80%,电流密度达704.4mA/m2. 展开更多
关键词 微生物燃料电池 GEOBACTER metallireducens 生物膜 电子回收率
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微生物燃料电池及其应用研究进展 被引量：20
15
作者 詹亚力 张佩佩 +2 位作者 闫光绪 王嘉麟 郭绍辉 《现代化工》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期13-17,共5页
简单叙述了微生物燃料电池(MFC)的基本结构及运行原理,从MFC的阳极微生物、阴极结构等方面介绍了MFC的发展现状和研究重点,分析了MFC在替代能源、生物传感器和开发新型水处理工艺等方面的应用前景,指出进一步的研究重点应放在改善电极... 简单叙述了微生物燃料电池(MFC)的基本结构及运行原理,从MFC的阳极微生物、阴极结构等方面介绍了MFC的发展现状和研究重点,分析了MFC在替代能源、生物传感器和开发新型水处理工艺等方面的应用前景,指出进一步的研究重点应放在改善电极电化学性能、提高电池输出功率密度和降低电池成本等方面。 展开更多
关键词 燃料电池 微生物 新能源 生物传感器 水处理
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微生物燃料电池产电的影响因素 被引量：35
16
作者 叶晔捷 宋天顺 +3 位作者 徐源 陈英文 祝社民 沈树宝 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期526-530,共5页
以输出功率和内阻为评价指标,考察了直接微生物燃料电池在间歇运行过程中pH值、底物浓度、电极间距和添加电解质对产电性能的影响.结果表明,pH值对输出功率影响较大,最佳值为7.5;输出功率随底物浓度的增大而增大.减小电极间距能有效降... 以输出功率和内阻为评价指标,考察了直接微生物燃料电池在间歇运行过程中pH值、底物浓度、电极间距和添加电解质对产电性能的影响.结果表明,pH值对输出功率影响较大,最佳值为7.5;输出功率随底物浓度的增大而增大.减小电极间距能有效降低电池内阻,提高输出功率,当电极间距为2cm时,最大功率密度为700mW/m2,内阻为80?,库仑效率为7.7%.磷酸盐缓冲溶液作为电解质对功率提高的效果优于NaCl,其添加量为100mmol/L时,最大功率密度达922mW/m2,内阻为70?,库仑效率为11.5%. 展开更多
关键词 微生物燃料电池 影响因素 功率密度
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无介体微生物燃料电池研究进展 被引量：17
17
作者 冯雅丽 联静 +1 位作者 杜竹玮 李浩然 《有色金属》 CSCD 北大核心 2005年第2期47-50,共4页
介绍微生物燃料电池特点,综述相关的研究进展。从深海沉积物中分离到微生物Rhodoferaxferrireducens、Geobactermetallireducens和Geobactersulfereducens在分解有机底物(海底沉积物、葡萄糖、废糖蜜)进行自身代谢过程中,易在固体表面... 介绍微生物燃料电池特点,综述相关的研究进展。从深海沉积物中分离到微生物Rhodoferaxferrireducens、Geobactermetallireducens和Geobactersulfereducens在分解有机底物(海底沉积物、葡萄糖、废糖蜜)进行自身代谢过程中,易在固体表面吸附成膜,无需介体可直接将电子传递到电池的阳极。能量转换为电能的效率大于70%,电流密度为30mA/m2,电池输出功率密度达到3W/m2(0.2V)。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 研究进展 介体 深海沉积物 海底沉积物 有机底物 代谢过程 表面吸附 电子传递 能量转换 电流密度 功率密度 葡萄糖 废糖蜜
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生物电化学系统还原二氧化碳同时合成甲烷和乙酸 被引量：14
18
作者 蒋永 苏敏 +2 位作者 张尧 陶勇 李大平 《应用与环境生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期833-837,共5页
采用生物电化学系统还原二氧化碳合成有机物近年来已成为环境微生物学的研究热点.本研究构建了具有电活性微生物的生物电化学系统,混合菌群通过电极直接传递或电极电子转化为氢气两种方式获得电子,同时产生甲烷和乙酸.在设定阴极电势为-... 采用生物电化学系统还原二氧化碳合成有机物近年来已成为环境微生物学的研究热点.本研究构建了具有电活性微生物的生物电化学系统,混合菌群通过电极直接传递或电极电子转化为氢气两种方式获得电子,同时产生甲烷和乙酸.在设定阴极电势为-1 100 mV时,甲烷生成速率为17.3 mL h-1L-1,乙酸生成速率为13.9 mg h-1L-1,总库伦效率可达94.0%.生物阴极群落构成包括醋酸杆菌属(Acetobacterium)、甲烷杆菌属(Methanobacterium)和甲烷微粒菌属(Methanocorpusculum)等功能微生物.研究表明生物电化学系统中,基于混合菌构建的生物阴极可以将二氧化碳还原为多种有机物,并且其中微生物的电子获得方式也存在多样性. 展开更多
关键词 生物电化学系统 生物阴极 二氧化碳 甲烷 乙酸
原文传递
微生物产电呼吸最新研究进展 被引量：12
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作者 刘敏 邵军 +2 位作者 周奔 周顺桂 倪晋仁 《应用与环境生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期445-452,共8页
产电呼吸是一种新型的微生物能量代谢方式,基于产电呼吸的微生物燃料电池(MFC)具有直接产电、能量转换率较高、无需外源介体、自我维持运行等优点.介绍了产电呼吸的MFC工作原理、产电微生物的种类、产电呼吸的特点、影响产电呼吸的因素... 产电呼吸是一种新型的微生物能量代谢方式,基于产电呼吸的微生物燃料电池(MFC)具有直接产电、能量转换率较高、无需外源介体、自我维持运行等优点.介绍了产电呼吸的MFC工作原理、产电微生物的种类、产电呼吸的特点、影响产电呼吸的因素、产电呼吸与铁呼吸的异同,重点从电子由胞内传递至胞外及胞外转移至电极两个环节阐述了产电呼吸机制.最后展望了基于产电呼吸的微生物燃料电池的广阔应用前景. 展开更多
关键词 微生物产电呼吸 产电微生物 胞外电子转移 生物膜 纳米导线
原文传递
以沼液为原料的微生物燃料电池产电降解特性 被引量：14
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作者 曹琳 雍晓雨 +5 位作者 周俊 王舒雅 雍阳春 孙永明 陈怡露 郑涛 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期1900-1905,共6页
为提高生物质能源利用效率,降低废水处理成本,实验构建单室无膜空气阴极微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC),碳布作为阴阳极材料,将牛粪沼液作为接种液及底物进行产电性能测试,同时考察了MFC对该沼液的降解效果。结果表明,MFC能... 为提高生物质能源利用效率,降低废水处理成本,实验构建单室无膜空气阴极微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC),碳布作为阴阳极材料,将牛粪沼液作为接种液及底物进行产电性能测试,同时考察了MFC对该沼液的降解效果。结果表明,MFC能够利用沼液进行产电,最高输出电压330 mV,内阻10 kΩ,最大功率密度为10.98 mW·m-2,沼液中的不可溶性物质是导致MFC输出电压、功率密度低的重要原因。MFC的运行对沼液中的有机物、氮、磷等物质具有一定的降解能力,24 h内去除率分别达到20.73%、67.82%、72.56%。因此,MFC作为产生电能的新方法,在联合处理沼液等有机废水节能减排方面具有广阔前景。 展开更多
关键词 微生物燃料电池 沼液 生物膜 产电 降解 废物处理
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