微生物燃料电池

物相容性良好等优点。现在常用石墨、纳米材料、石墨烯等作为阳极。Р隔膜Р隔膜用于分隔阴阳极室,过去常用玻璃纤维、盐桥、碳纸等作隔膜,后为了减小内阻而采用需求不同的质子膜。Р阴极材料РMFC的阴极主要作用是接受电子受体,用以接受阳极氧化释放出来的电子。一般而言,材料的电极电位越高越有利于接受电子,提高产电效率。目前常用的阴极材料是生物阴极、空气( 主要是 O2) 阴极和电解液阴极。Р工作原理Р8Р微生物燃料电池是由阳极和阴极,以及一片离子交换膜所构成,微生物于阳极分解氧化燃料,并同时产生电子和质子,电子可经由外部电路到达阴极,而质子则通过质子交换膜到阴极,在阴极会消耗电子和质子与氧结合产生水。如下图所示,这是以葡萄糖作为燃料,嗜甜微生物作为催化氧化还原反应的微生物,可简易说明微生物燃料电池的反应。Р作用理论Р9Р化学电源角度Р从化学电源的观点来看,最原始的MFC和氢燃料电池在构造和组成上十分相似,均由阳极、离子交换膜和阴极组成,阴极使用金属Pt作为催化剂来降低阴极反应的过电位损失。唯一不同的是氢燃料电池的阳极使用的是高纯度氢气作为燃料,Pt金属作为催化剂;而MFC阳极使用的是液态有机化合物作为燃料,以生长在电极表面的厌氧微生物作为催化剂。Р废水处理角度РMFC属于复合式处理系统,它既不同于污水好氧处理,又不同于厌氧处理。就阳极转移电子的微生物而言,MFC无疑属于厌氧处理技术,因为阳极中电极还原微生物必须在厌氧条件下才能生长,形成厌氧生物膜;但是阴极通常要通过曝气来提供电子受体,因此MFC也是一个好氧处理系统,只是这里的氧气不参与微生物的生理代谢,而是在阴极间接接受从阳极释放出来的电子和质子参与电化学还原。Р总而言之,MFC ?是一种完全新型的废水生物处理技术,其基本原理是利用微生物用酶替代贵金属作为催化剂,直接将生物质能或有机质转化为电能的装置。РPART?ThreeР种类介绍