氧化石墨烯与聚苯胺修饰阴极的微生物燃料电池电化学性能

氧化石墨烯与聚苯胺修饰阴极的微生物燃料电池电化学性能

论文摘要

利用聚苯胺(PANI)与氧化石墨烯(GO)来修饰微生物燃料电池(MFC)阴极电极,可以加强氧阴极还原速率并且降低阴极电势损失.本文利用扫描电镜(SEM)、元素分析(XRD)、红外光谱(FTIR)、CV曲线与EIS曲线分析等手段,考察PANI与GO联合修饰MFC阴极的方法及其电化学性能改善效果.结果表明在聚合修饰液中,当苯胺浓度为0.1M时,GO的最佳浓度为0.10~0.12g/L,此时修饰电极的氧还原峰电位最高,CV测试电活性面积最大,EIS的测试表明此时阴极传荷内阻达到最小.研究显示通过使用GO与PANI来共同修饰微生物燃料电池阴极可以使阴极的高电化学活性更高,可提高MFC的最大电压和最大电容.研究结果对优化,MFC的应用与运行具有借鉴意义.

论文目录

  • 1 材料与方法
  •   1.1 试剂
  •   1.2 实验装置
  •   1.3 试验方法
  •     1.3.1 GO的制备
  •     1.3.2 GO预制溶液的制备
  •     1.3.3 氧化石墨烯和聚苯胺修饰碳毡的制备
  •     1.3.4 试验与检测方法
  • 2 结果与讨论
  •   2.1 修饰层形貌表征结果分析
  •   2.2 修饰层组成表征结果分析
  •   2.3 GO浓度变化对修饰电极电化学性能的影响
  •   2.4 修饰阴极在微生物燃料电池中的应用
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘诗彧,王荣昌,马翠香,周欣逸,杨殿海

    关键词: 微生物燃料电池,生物阴极,聚苯胺,氧化石墨烯

    来源: 中国环境科学 2019年09期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 无机化工,电力工业

    单位: 同济大学环境科学与工程学院长江水环境教育部重点实验室,同济大学生物膜技术研究所污染控制与资源化研究国家重点实验室

    基金: 国家自然科学基金资助项目(51878466),国家重点研发计划项目(2016YFC0400805)

    分类号: TM911.45

    DOI: 10.19674/j.cnki.issn1000-6923.2019.0453

    页码: 3866-3871

    总页数: 6

    文件大小: 1405K

    下载量: 440

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