選取蘆葦、棉花、蓮房3種天然植物,通過簡單的碳化處理,制備了微生物燃料電池（MFCs）3維大孔陽極材料,利用SEM、EDS、FT IR、XRD、XPS、Raman光譜以及電化學(xué)方法對其進行了表征,并用于處理模擬抗生素廢水。結(jié)果表明,蓮房、蘆葦、棉花的體積功率密度分別為4.42、2.13、0.77 W/m3,明顯優(yōu)于傳統(tǒng)商業(yè)碳?xì)蛛姌O的0.74 W/m3。這主要歸結(jié)于生物炭陽極材料獨特的3D大孔結(jié)構(gòu)、較快的電子轉(zhuǎn)移動力學(xué)性能以及生物兼容性增強的協(xié)同作用。蓮房制陽極對磺胺甲基噁唑（SMZ）以及氯霉素（CL）的降解效率分別達到了97.6%和99.5%。3種生物炭材料綠色環(huán)保、方便易得,在大規(guī)模的MFCs應(yīng)用中具有廣闊的前景。 

【文章來源】：水處理技術(shù). 2020,46(11)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

棉花和蘆葦碳化前后對比

采用FESEM觀察陽極材料表面形態(tài)，其照片見圖2～圖4。由圖2可知，蓮房內(nèi)表面呈“山脊、山谷”狀結(jié)構(gòu)，其表面凹凸不平；其“褶皺狀”的表面類似于層狀石墨烯結(jié)構(gòu)，另外，其孔通道呈特別的“肋排狀”；從蓮房斷面可以看出其大孔結(jié)構(gòu)（幾百微米），這些形貌特征都證明了蓮房具有足夠的粗糙度及3D大孔結(jié)構(gòu)，這不僅有利于微生物的附著和生長繁殖，且不會阻塞基質(zhì)的運輸[18]。

由圖2可知，蓮房內(nèi)表面呈“山脊、山谷”狀結(jié)構(gòu)，其表面凹凸不平；其“褶皺狀”的表面類似于層狀石墨烯結(jié)構(gòu)，另外，其孔通道呈特別的“肋排狀”；從蓮房斷面可以看出其大孔結(jié)構(gòu)（幾百微米），這些形貌特征都證明了蓮房具有足夠的粗糙度及3D大孔結(jié)構(gòu)，這不僅有利于微生物的附著和生長繁殖，且不會阻塞基質(zhì)的運輸[18]。圖4 棉花電極的FESEM圖像

【參考文獻】：
期刊論文
[1]微生物燃料電池表觀內(nèi)阻的構(gòu)成和測量[J]. 梁鵬,范明志,曹效鑫,黃霞,王誠.  環(huán)境科學(xué). 2007(08)



本文編號：3076283