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石墨烯氧化物气凝胶修饰金属阳极促进微生物燃料电池的产电性能
石墨烯氧化物气凝胶修饰金属阳极促进微生物燃料电池的产电性能
作者:
冯春华
杨晓双
王凯
韦朝海
基本信息来源于合作网站,原文需代理用户跳转至来源网站获取
微生物燃料电池
三维金属阳极
石墨烯氧化物气凝胶修饰
产电性能比较
胞外电子传递
摘要:
微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)阳极的比表面积、生物相容性以及导电性被认为是影响微生物燃料电池产电性能的关键因素.三维金属阳极因其导电性强、比表面积较二维电极材料大等优点可用来取代碳基电极.为了提高微生物燃料电池的产电性能,本研究选用2种具有三维结构的不锈钢刷(SSB)和泡沫镍(Ni-foam)为金属阳极基材,并将石墨烯氧化物(GO)通过一步冷冻干燥法合成石墨烯氧化物气凝胶复合金属电极(GOA-SSB/Ni-foam),将其作为阳极进行MFC的产电性能研究.结果显示:在MFC运行中,GOA-SSB和GOA-Ni-foam作为阳极,最大功率密度分别达到490和119mW·m-2,比未修饰SSB和Ni-foam提高8.1和5.5倍.扫描电镜(SEM)表征显示三维复合金属阳极表面附着的微生物量远高于未修饰电极,且未修饰的SSB和Ni-foam电极表面较GOA-SSB和GOA-Ni-foam电极表面腐蚀更严重,说明GOA不仅可提升阳极比表面积、生物相容性还可减缓阳极基材的腐蚀.电化学阻抗(EIS)结果表明GOA-SSB和GOA-Ni-foam阳极相比于未修饰阳极能够极大的降低传荷电阻,证实GOA修饰阳极加快了电子传递速率.另外,拉曼(Raman)表征显示Shewanella oneidensis MR-1菌可原位还原GOA,佐证了GOA修饰阳极运行后欧姆内阻降低的原因.
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文献信息
篇名
石墨烯氧化物气凝胶修饰金属阳极促进微生物燃料电池的产电性能
来源期刊
环境工程学报
学科
地球科学
关键词
微生物燃料电池
三维金属阳极
石墨烯氧化物气凝胶修饰
产电性能比较
胞外电子传递
年,卷(期)
2017,(4)
所属期刊栏目
研究方向
页码范围
2598-2606
页数
9页
分类号
X382.1
字数
5709字
语种
中文
DOI
10.12030/j.cjee.201510146
五维指标
作者信息
序号
姓名
单位
发文数
被引次数
H指数
G指数
1
韦朝海
华南理工大学环境与能源学院
245
6316
39.0
70.0
5
冯春华
华南理工大学环境与能源学院
17
90
6.0
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9
王凯
华南理工大学环境与能源学院
18
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杨晓双
华南理工大学环境与能源学院
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2017(2)
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二级引证文献(5)
2020(1)
引证文献(1)
二级引证文献(0)
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节点文献
微生物燃料电池
三维金属阳极
石墨烯氧化物气凝胶修饰
产电性能比较
胞外电子传递
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研究来源
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研究去脉
引文网络交叉学科
相关学者/机构
期刊影响力
环境工程学报
主办单位:
中国科学院生态环境研究中心
出版周期:
月刊
ISSN:
1673-9108
CN:
11-5591/X
开本:
大16开
出版地:
北京市2871信箱
邮发代号:
82-448
创刊时间:
1980
语种:
chi
出版文献量(篇)
10843
总下载数(次)
42
总被引数(次)
132845
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