张培远
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刘中良
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熊亚选
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蒋文明
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冯亮
工程热物理学报
测试了pH值和电导率的变化规律,分析了MFC开路电压的变化情况,为改善MFC的性能提供理论依据.采用驯化培养的菌种,MFC启动时间更短;在恒温、高温和高底物浓度条件下,开路电压更高、更稳.产物在阳极液中的积累会降低开路电压.阴极液和阳极液的pH值的差值与电流正相关.阳极液的电导率会减小,而阴极液的电导率会增大;阳极液中的离子向阴极液迁移,离子迁移的快慢与电流正相关.
关键词:
pH值
,
电导率
,
开路电压
,
电流
,
离子迁移
侯俊先
,
刘中良
,
张培远
工程热物理学报
石墨烯由于具有优异的导电性、高的比表面积、好的生物相容性,受到各界广泛关注.本文利用肼化学还原法得到比表面积为535m2/g的石墨烯,利用此石墨烯修饰碳布(GNS-anode)作为微生物燃料电池阳极,并与多壁碳纳米管修饰的阳极(MWCNT-anode)和未修饰的碳布(CC-anode)进行了详细的比较.碳纳米管和石墨烯的形貌和特性采用SEM、BET、TEM、XRD表征.电极的电化学性质利用循环伏安法(CV)和交流阻抗谱(EIS)衡量.装配GNS-anode运行的微生物燃料电池获得的最大功率密度为652 mW/m2,分别是MWCNT-anode和CC-anode的1.4倍和2.0倍,表明石墨烯能够提高微生物燃料电池(MFC)阳极性能,从而提高MFC功率输出.
关键词:
石墨烯
,
碳纳米管
,
微生物燃料电池
,
比表面积
,
功率密度
张培远
,
刘中良
,
侯俊先
工程热物理学报
实验测试微生物燃料电池（MFC）不同外阻下，阳极液和阴极液pH值、电导率和输出电压随时间的变化情况。并从质量和能量角度对实验结果进行了分析讨论。结果表明：在低外阻下长期运行时，MFC溶液pH值和电导率会出现迅速变化。当外阻固定为100Ω时，阴极液和阳极液之间最大pH值差为0．82，最大电导率差为2．14mS／cm，极限电流为2．69mA；当外阻固定为500Ω时，最大pH值差为0．41，最大电导率差为1．55mS／cm，极限电流为3．83mA。实验结果及分析还表明，减小MFC运行过程中阴极液和阳极液pH值和电导率的变化，改善低外阻条件下生成物和反应物的质量传输对提高MFC的性能至关重要。
关键词:
外阻
,
pH值
,
电导率
,
极限电流
,
质量传输
