本文選題：微生物燃料電池　切入點：氧化石墨烯　出處：《環(huán)境化學(xué)》2017年11期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：米粉廢水是一種含有高濃度有機質(zhì)的工農(nóng)業(yè)產(chǎn)物.本文以氧化石墨烯(GO)修飾石墨刷作為微生物燃料電池(microbial fuel cell,MFC)陽極實現(xiàn)米粉廢水的產(chǎn)電以及能量回收.當(dāng)米粉廢水的COD濃度為1200 mg·L~(-1)時,MFC的最大功率密度可達1273.89 m W·m~(-2),此時從廢水中回收的能量高達0.97 k Wh·kg~(-1)-COD,其遠高于目前文獻報道值,例如,MFC體系下市政廢水中回收的能量僅為0.18 k Wh·kg~(-1)-COD.利用掃描電子顯微鏡(scanning electron microscopy,SEM)和激光共聚焦(confocal laser scanning microscopy,CLSM)觀測電極表面形貌,傅里葉變換紅外光譜儀(fourier transform infrared,FTIR)以及拉曼光譜(raman)測定陽極電極的化學(xué)結(jié)構(gòu),循環(huán)伏安曲線(cyclic voltammetry,CV)以及電化學(xué)阻抗圖譜(electrochemical impedance spectra,EIS)測定反映電極電化學(xué)性能,結(jié)果表明:陽極表面GO負載量隨GO修飾濃度的增加而增加;當(dāng)混合產(chǎn)電菌馴化6個月后,石墨刷表面GO被還原為r GO;與以空白石墨刷為陽極構(gòu)建的MFC相比,GO修飾石墨刷構(gòu)建的MFC具有更好的電容特性且傳質(zhì)電阻更低,從而可回收更高的能量.
[Abstract]:Rice flour wastewater is a kind of industrial and agricultural product with high concentration of organic matter. In this paper, using graphene oxide modified graphite brush as microbial fuel cell anode to realize power generation and energy recovery of rice flour wastewater. When the concentration of COD in water is 1200mg 路L ~ (-1), the maximum power density of COD can reach 1273.89 MW 路m ~ (2) ~ (-2), and the energy recovered from waste water is as high as 0.97 kWh 路kg ~ (-1) ~ (-1) -COD, which is much higher than that reported in the literature. For example, the energy recovered from municipal wastewater is only 0.18 kWh 路kg ~ (-1) -COD.The surface morphology of the electrode is observed by scanning electron microscope (SEM) and confocal laser scanning microscopy (electron). Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and Raman spectroscopy (Raman spectroscopy) were used to determine the chemical structure of the anode electrode. Cyclic voltammetry (CV) and electrochemical impedance spectroscopy (electrochemical impedance spectroscopy) were used to determine the electrochemical properties of the electrode. The results showed that the amount of go loading on the anode surface increased with the increase of go modification concentration, and when the mixed electroproducing bacteria were acclimated for 6 months, The surface go of graphite brush was reduced to r GO.Compared with that of MFC with blank graphite brush as anode, the MFC prepared by GO-modified graphite brush has better capacitive properties and lower mass transfer resistance, so that higher energy can be recovered.
【作者單位】： 華南理工大學(xué)環(huán)境與能源學(xué)院;工業(yè)聚集區(qū)污染控制與生態(tài)修復(fù)教育部重點實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51378216)資助~~
【分類號】：TM911.45;X703

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本文編號：1614118