磁場(chǎng)和混合接種對(duì)微生物燃料電池產(chǎn)電性能影響及機(jī)制研究
本文選題:微生物燃料電池 + 磁場(chǎng); 參考:《華東理工大學(xué)》2015年碩士論文
【摘要】:微生物燃料電池(Microbial fuel cell, MFC)是一種以微生物作為催化劑,利用污水中的有機(jī)物進(jìn)行產(chǎn)電的新技術(shù)。本文主要研究了動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)馴化、陽(yáng)極垂直施加不同強(qiáng)度的靜態(tài)磁場(chǎng)、以及Geobacter sulfurreducens 和 Shewanella oneidensis MR-1 混合接種對(duì) MFC產(chǎn)電性能的影響及其作用機(jī)制。主要實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:(1)動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)處理使產(chǎn)電菌反應(yīng)器的啟動(dòng)時(shí)間延長(zhǎng),穩(wěn)定電壓降低,表觀內(nèi)阻變大,其中空白、100mT、200mT反應(yīng)器的表觀內(nèi)阻依次為329Ω、507Ω和353Ω;通過(guò)電化學(xué)阻抗譜測(cè)試可知,經(jīng)磁場(chǎng)處理的產(chǎn)電菌MFC全電池的活化內(nèi)阻相比對(duì)照組MFC活化內(nèi)阻變大,其中空白、100mT、200mT反應(yīng)器的活化內(nèi)阻依次為12.34Ω、28.29Ω、16.87Ω;經(jīng)過(guò)循環(huán)伏安測(cè)試發(fā)現(xiàn)動(dòng)態(tài)磁場(chǎng)處理降低了產(chǎn)電菌的電化學(xué)活性。(2)在磁場(chǎng)作用下,相對(duì)空白對(duì)照組MFC產(chǎn)電性能變強(qiáng),表觀內(nèi)阻明顯變小,在一定強(qiáng)度的磁場(chǎng)作用下,電極表面的電活性物質(zhì)增多,活化內(nèi)阻變小。施加100mT、 200mT、400mT磁場(chǎng)的反應(yīng)器陽(yáng)極表面電活化物質(zhì)的濃度分別為4.58×10-10、9.01×10-10、7.36×10-10 mol·cm-2大于空白對(duì)照組3.60×10-10 mol·cm-2。且在已經(jīng)完成啟動(dòng)的MFC反應(yīng)器陽(yáng)極一側(cè)加載200mT靜態(tài)磁場(chǎng)后,MFC的產(chǎn)電功率變大。(3)接種不同的產(chǎn)電菌對(duì)MFC產(chǎn)電性能和阻抗譜有很大影響;炀臃N的反應(yīng)器的產(chǎn)電功率(0.039mW/m2)明顯優(yōu)于單一產(chǎn)電菌接種的反應(yīng)器,其最大功率密度相對(duì)Geobacter sulfurreducens接種的微生物燃料電池(0.032mW/m2)提高了20%,是Shewanella oneidensis MR-1接種的微生物燃料電池(0.0072mW/m2)的4倍左右。
[Abstract]:Microbial fuel cell ( MFC ) is a new technology for producing electricity by using microorganisms as catalyst . The effect of dynamic magnetic field domestication and vertical application of static magnetic field with different strengths and the effect of Geobacter oxyreducens and Shewanella oneidensis MR - 1 on the electrical properties of MFC are studied .
( 2 ) Under the action of magnetic field , the electrochemical activity of MFC was decreased , and the apparent internal resistance became smaller . The electric power of MFC was increased by 20 % after loading 200 mT static magnetic field on the anode side of MFC reactor . The maximum power density was about 4 times that of the microbial fuel cell ( 0.0072mW / m2 ) inoculated with Geobacter xyreducens .
【學(xué)位授予單位】:華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類(lèi)號(hào)】:TM911.45
【參考文獻(xiàn)】
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,本文編號(hào):2097863
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