本文關(guān)鍵詞：改性陽(yáng)極在微生物燃料電池處理含鉻廢水中的應(yīng)用　出處：《青島科技大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【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(jī)物的水處理技術(shù),在氧化分解有機(jī)物的同時(shí)可以產(chǎn)生電能,具有處理廢水和產(chǎn)生電能的雙重特性,六價(jià)鉻可以作為電子受體,從而實(shí)現(xiàn)含鉻廢水處理。目前,MFC較大的內(nèi)阻是限制其產(chǎn)能的主要因素,如何降低MFC內(nèi)阻,對(duì)提高M(jìn)FC產(chǎn)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(fù)載四氧化三鐵改性電極,石墨片作為對(duì)照電極,并對(duì)改性后的電極進(jìn)行表征,將改性電極作為MFC陽(yáng)極,探究改性電極對(duì)MFC產(chǎn)電性能的影響,將改性后的電極應(yīng)用于含鉻廢水的處理中,探究MFC產(chǎn)電情況以及六價(jià)鉻去除情況,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:(1)電極經(jīng)過(guò)改性后,表面變得粗糙,EDS測(cè)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(cè)試表明,碳微球改性電極比表面積為4.120 m2/g,碳納米管負(fù)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(cè)試表明改性電極電子傳遞速率加快,交流阻抗測(cè)試顯示歐姆內(nèi)阻減小,其中碳微球改性電極的歐姆內(nèi)阻最小。(2)改性電極做陽(yáng)極應(yīng)用于MFC中,碳微球改性電極以及碳納米管負(fù)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(yáng)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(nèi)阻減小,功率密度提高了近3倍,對(duì)應(yīng)MFC的COD去除率分別為58.8%、68.2%、69.9%,庫(kù)倫效率分別為7%、16.6%、21%。(3)將改性電極應(yīng)用于MFC處理含鉻廢水中,碳納米管負(fù)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(yáng)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(duì)應(yīng)MFC的輸出功率密度分別為56mW/m2、30 mW/m2、28 mW/m2,六價(jià)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(cè)試結(jié)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(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：X703;TM911.45

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1385511