硅烷偶联剂修饰MFC阳极及其电池性能的研究

• 作者: 周仕华 操家顺 李超 郑钊
• 来源期刊: 中国给水排水
• 学科: 工学
• 关键词: 微生物燃料电池 硅烷偶联剂 修饰 菌群结构 官能团
• 年，卷（期）: 2018,（13）
• 所属期刊栏目: 技术总结
• 页码范围: 125-129
• 页数: 5页
• 分类号: TU992
• 语种: 中文

摘要

以碳毡为基础电极材料,使用新型有机材料硅烷偶联剂(KH550、KH580和KH792)修饰MFC的阳极,分析其对MFC产电性能和电极生物膜菌群结构的影响,旨在探讨电极修饰材料、电池性能和电极生物膜三者之间的关系.试验结果表明,带氨基的KH550和KH792能够有效提升MFC的产电性能,其功率密度可分别提高50％和28.5％.而带巯基的KH580不能提升MFC的产电性能,还减缓了启动速度.电极生物膜的群落分析结果表明,阳极生物膜(无论修饰前还是修饰后)的主要微生物群落为变形菌(Proteobacteria)和厚壁菌(Firmicutes).经过修饰后,电极上的菌群结构发生了变化,其生物多样性高于修饰前,且这种变化主要来自电极材料对微生物吸附效果的差异.此外,硅烷偶联剂的分子结构和电极上微生物菌群结构表明,材料的官能团对于电极生物膜菌群结构的影响大于烷基链.