【摘要】：微生物燃料電池(MFCs)是近二十年新興的能夠?qū)崿F(xiàn)能源和環(huán)境問題共同解決的新技術(shù)。MFCs由于其清潔、高效、成本低等特點(diǎn)受到廣泛關(guān)注,且在處理回收重金屬離子、脫氮、除碳等方面具有廣闊的應(yīng)用前景,但是以貴金屬作為陰極催化劑使MFCs成本提高,限制了MFCs的應(yīng)用,而以微生物作為陰極催化劑的生物陰極MFCs降低了MFCs的成本,是未來MFCs發(fā)展的方向之一。明確的生物陰極微生物電子傳遞機(jī)制可以提高M(jìn)FCs效率,降低成本。純菌生物陰極MFCs有助于明晰生物陰極微生物的電子傳遞機(jī)制,結(jié)合Cr(Ⅵ)作為電子受體在陰極的還原,同時實(shí)現(xiàn)電能輸出與Cr(Ⅵ)處理減毒的目的。本實(shí)驗(yàn)利用傳統(tǒng)平板分離法分離得到14株還原Cr(Ⅵ)的生物陰極純菌,比較了在不同Cr(Ⅵ)濃度與HA存在時混菌與14株純菌生物陰極MFCs的還原Cr(Ⅵ)性能與電能輸出。在HA不存在時,純菌生物陰極MFCs可以高效還原Cr(Ⅵ),5#純菌生物陰極MFCs還原Cr(Ⅵ)能力比混菌MFCs高14%,達(dá)到了2.27±0.23 mg/(L·h),電子流分布有95%去向已知,但是電流密度只有混菌的50%。1#純菌生物陰極MFCs輸出電能比混菌高15%,達(dá)到29 mW/m2,還原速率與混菌相同,電子流分布50%去向已知。降低Cr(Ⅵ)濃度使MFCs性能下降。HA在不同程度上抑制了生物陰極MFCs還原Cr(VI)的性能,其中3#純菌生物陰極MFCs降低了36%,只有0.28±0.13g/L/h。加入HA對MFCs功率輸出無明顯影響,但是混菌與14株純菌生物陰極MFCs生物陰極庫倫效率降低,生物量減少,且改變了純菌生物陰極微生物的電子傳遞機(jī)制。
[Abstract]:Microbial fuel cell (MFCs) is a new technology which can solve energy and environment problems together in the last two decades. It has been widely paid attention to because of its clean, high efficiency and low cost, and it is also in the process of recovering heavy metal ions and denitrification. However, the cost of MFCs is increased by using noble metal as cathode catalyst, which limits the application of MFCs, while the bio-cathode MFCs with microorganisms as cathode catalyst reduces the cost of MFCs. It is one of the developing directions of MFCs in the future. The clear mechanism of microbial electron transport in biological cathode can improve the efficiency of MFCs and reduce the cost. The pure microbial biological cathode MFCs can help to clarify the electron transfer mechanism of biological cathode microorganism, combine Cr (鈪，

本文編號：2121934