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微生物燃料电池的应用现状

微生物燃料电池的应用现状

发布日期:2018-02-28 作者: 点击:



         迄今为止,MFCs的性能远低于理想状态。制约MFCs性能的因素包括动力学因 素、内阻因素和传递因素等。动力学制约的主要表现为活化电势较高,致使在阳极或者阴极上的表面反应速率较低,难以获得较高的输出功率。内电阻具有提高电池的输出功率的作用,主要取决于电极间电解液的阻力和质子交换膜的阻力。缩短电极间距、增加离子浓度均可降低内阻。


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         不用质子交换膜也可以大大降低MFCs的内阻,这时得到的最大功率密度有质子交换膜的5倍,但必须注意氧气扩散的问题。另一个重要制约因素为电子传递过程中的反应物到微生物活性位间的传质阻力和阴极区电子最终受体的扩散速率。最终电子受体采用铁氰酸盐或阴极介体使用铁氰化物均可以获得更大的输出功率和电流。另外,微生物对底物的亲和力、微生物的最大生长率、生物量负荷、反应器搅拌情况、操作温度和酸碱度均对微生物燃料电池内的物质传递有影响。


        当前针对微生物燃料电池主要研究其产电性能,同时由于其特殊的结构与原理,MFCs还有许多潜在应用领域,主要包括废水处理、电助产氢、传感器三方面。


        近年来,微生物燃料电池被尝试用来处理富含生物可降解有机物的废水,在废水降解的同时产电。表3.1列举了目前MFCs用于废水处理的现状


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