微生物燃料電池（microbial fuel cell,簡(jiǎn)稱(chēng)MFC）是一種利用細(xì)菌通過(guò)廢水中的生物質(zhì)產(chǎn)生生物電能的裝置。傳統(tǒng)空氣陰極催化劑Pt由于其長(zhǎng)期操作成本高、可持續(xù)性差,因此尋找替代催化劑的研究對(duì)推進(jìn)MFC實(shí)用化具有重要意義。本文對(duì)比了碳納米管摻氮及摻金屬氧化物作為空氣陰極催化劑的氧還原能力,以及不同制備方式對(duì)于MFC產(chǎn)電性能的影響,并將空氣陰極型MFC應(yīng)用于水中難降解的頭孢他啶（CAZ）的去除,對(duì)降解途徑及產(chǎn)物進(jìn)行探究。（1）制備并對(duì)比了 N-CNT、In203-CNT、A1203-CNT、NiO-CNT、純CNT五種陰極催化劑性能,SEM及TEM表明四種摻雜物均能均勻貼附在CNT上,顆粒清晰,排布緊密。其中摻雜NiO的電極最大功率密度最高,可達(dá)到541.1 mW/m2。進(jìn)一步對(duì)比不同Ni/C質(zhì)量比對(duì)于MFC產(chǎn)電的影響,其中Ni/C（1:2）的最大功率密度達(dá)到577.4mW/m2。綜合氧還原活性及內(nèi)阻大小,Ni/C（1:2）時(shí)的NiO-CNT空氣陰極的綜合性能最佳。（2）比較不同陰極制備方式對(duì)于MFC產(chǎn)電影響。結(jié)果表明,輥壓法制成的電極產(chǎn)電優(yōu)于涂覆法,碳黑與硝酸銨的質(zhì)量比為4:... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【部分圖文】：

圖１－１?ＭＦＣ工作原理圖??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＭＦＣ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ??１．２．３?ＭＦＣ的產(chǎn)電機(jī)理??［２９］

需要保證輸出電能的最大化，也要保證成本最??低、減少造價(jià)，這也是接下來(lái)關(guān)于ＭＦＣ十分重要的研宄方向。??陰極的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，且其制作應(yīng)考慮各個(gè)方面的因素，在陰極上的反應(yīng)需要平??衡電子受體、質(zhì)子和電子的共同反應(yīng)，因此其反應(yīng)進(jìn)行速率較難控制。催化劑的選擇??既要實(shí)現(xiàn)陰極的還原反應(yīng)，又要具有長(zhǎng)期與溶液和空氣接觸的穩(wěn)定性，同時(shí)也要有較??好的生物相容性。通常情況下，ＭＦＣ的陰極由以下三個(gè)部分構(gòu)成：暴露在空氣中的擴(kuò)??散層、有時(shí)用作擴(kuò)散層的導(dǎo)電載體材料、以及催化劑和粘合劑的混合物［３８］，如圖１－２??所示。??粘結(jié)劑＼???？擴(kuò)散層??溶液側(cè)?＇讀魯?空氣側(cè)??疆??催化層＾??Ｉ??集電體??圖１－２?ＭＦＣ的空氣陰極結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?１－２?Ａｉｒ?ｃａｔｈｏｄｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＭＦＣ??１．３．１空氣陰極簡(jiǎn)介??目前，常用的ＭＦＣ陰極分三種，分別是空氣陰極、生物陰極及曝氣陰極。氧氣??７??

圖３－４中可以２０＝２６°為ＣＮＴ的??－

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]功能化碳納米管材料在微生物燃料電池中的應(yīng)用研究[D]. 莫光權(quán).華南理工大學(xué) 2010
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碩士論文
[1]鑭銅改性碳納米管電極降解水中頭孢類(lèi)抗生素的研究[D]. 楊小明.北京化工大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3596839