發(fā)布時間：2018-01-06 00:22

  本文關鍵詞：改性陽極在微生物燃料電池處理含鉻廢水中的應用　出處：《青島科技大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

  更多相關文章： 碳微球 碳納米管 四氧化三鐵 改性電極 微生物燃料電池

【摘要】：微生物燃料電池(Microbial Fuel Cell,MFC)是一種新興的利用微生物處理廢水中有機物的水處理技術,在氧化分解有機物的同時可以產生電能,具有處理廢水和產生電能的雙重特性,六價鉻可以作為電子受體,從而實現(xiàn)含鉻廢水處理。目前,MFC較大的內阻是限制其產能的主要因素,如何降低MFC內阻,對提高MFC產電性能具有重要意義。本研究中,制備了碳微球改性電極以及碳納米管負載四氧化三鐵改性電極,石墨片作為對照電極,并對改性后的電極進行表征,將改性電極作為MFC陽極,探究改性電極對MFC產電性能的影響,將改性后的電極應用于含鉻廢水的處理中,探究MFC產電情況以及六價鉻去除情況,實驗結果如下:(1)電極經過改性后,表面變得粗糙,EDS測試表明四氧化三鐵成功的附著在電極上,電極的表面接觸角減小,碳微球改性后表面接觸角最小為14.63°,BET測試表明,碳微球改性電極比表面積為4.120 m2/g,碳納米管負載四氧化三鐵改性電極比表面積為3.984 m2/g,較未改性電極比表面積(3.614 m2/g)增大,循環(huán)伏安曲線測試表明改性電極電子傳遞速率加快,交流阻抗測試顯示歐姆內阻減小,其中碳微球改性電極的歐姆內阻最小。(2)改性電極做陽極應用于MFC中,碳微球改性電極以及碳納米管負載四氧化三鐵改性電極MFC最大輸出電壓分別為0.79V、0.75V,而未改性陽極MFC最高輸出電壓為0.62V,最大輸出電壓分別提高了0.17V、0.13V。電極改性后內阻減小,功率密度提高了近3倍,對應MFC的COD去除率分別為58.8%、68.2%、69.9%,庫倫效率分別為7%、16.6%、21%。(3)將改性電極應用于MFC處理含鉻廢水中,碳納米管負載四氧化三鐵改性電極MFC輸出電壓最高,為0.30V,碳微球改性電極MFC輸出電壓為0.28V,石墨片陽極MFC輸出電壓為0.11V,輸出電壓分別提高了1.73倍、1.55倍,且對應MFC的輸出功率密度分別為56mW/m2、30 mW/m2、28 mW/m2,六價鉻的去除率分別為83%、76%、38%,去除率分別提高了1.18倍、1倍。陰極液中總鉻的濃度有所下降,XPS測試結果表明,電極上析出物為三氧化二鉻。
[Abstract]:Microbial Fuel Cell ( MFC ) is a newly developed water treatment technology for treating organic matter in wastewater . It can produce electric energy at the same time of oxidizing and decomposing organic matter . It has the dual property of treating waste water and generating electric energy . The results are as follows : ( 1 ) The surface area of the modified electrode is 4.120 m2 / g . The surface area of the modified electrode is 3.984 m2 / g . The surface area of the modified electrode is 3.984 m2 / g . The surface area of the modified electrode is 3.984 m2 / g . ( 2 ) The maximum output voltage of the modified electrode was 0.79V and 0.75V , while the maximum output voltage of the modified electrode was 0.27V and 0.13V respectively .

【學位授予單位】：青島科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：X703;TM911.45

【參考文獻】

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本文編號：1385511