【摘 要】
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微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)是结合微生物与电化学技术的新兴能源系统,利用微生物作为催化剂将有机底物转化为电能,它的最大优点是能够在产电同时降解有机废弃物,为解决能源危机和水污染等问题提供了新的思路,但是较低的输出功率密度使其距离作为电池系统的市场化应用还有较大差距.随着近几年MFC 技术的发展,尤其是新型阳极材料应用以及其产电能力已有了大幅提升,但仍然难以达到与
【机 构】
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西南大学材料与能源学部 重庆400715
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微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)是结合微生物与电化学技术的新兴能源系统,利用微生物作为催化剂将有机底物转化为电能,它的最大优点是能够在产电同时降解有机废弃物,为解决能源危机和水污染等问题提供了新的思路,但是较低的输出功率密度使其距离作为电池系统的市场化应用还有较大差距.随着近几年MFC 技术的发展,尤其是新型阳极材料应用以及其产电能力已有了大幅提升,但仍然难以达到与化学燃料电池相当的水平.
其他文献
随着社会的不断进步和人类生活水平的逐步提高,化石能源枯竭和环境污染加重成为人类生存发展的严重威胁,寻求新型清洁能源和实现高效治污成为当前环境工作者的研究重点.作为同时实现能量输出和污染物降解的新技术,微生物电化学系统(MES)借助产电微生物降解环境中的污染物,同时将化学能直接转化成电能[1].
微生物电化学系统(Microbial Electrochemical System,MES)作为一种新型水处理工艺受到世界范围内研究者的广泛重视.本世纪初的十余年间,该技术在运行机制研究、功能拓展和构型设计等方面取得很大进展.但在MES应用推进过程中该技术仍然面临挑战,其中就包括基于空气阴极的MES所面临的阴极制备工艺复杂、寿命短暂以及其依赖大气复氧所导致的系统结构复杂和阴极表面承压等问题.
对流层中的气溶胶对气候和人体健康有重要的影响,根据它们不同的化学组成对气候和健康有不同的影响效应[1].尤其是海洋气溶胶,对全球辐射平衡,化学循环和气候变化都有显著的调节作用.海洋气溶胶来源于海洋直接释放的海盐颗粒和由气体二次生成的颗粒以及陆地颗粒物的远距离传输.
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多环芳烃( Polycyclic aromatichydrocarbons,PAHs)是一种具有"三致效应"的半挥发性有机污染物,主要来自化石燃料和生物质的不完全燃烧.南极海域由于其独特的地理位置,使得环境受人为干扰较少,污染物具有外源性特点.这对研究多环芳烃在环境中的背景值、分布特征及来源有重要意义.
抗生素抗性的出现与传播正严重威胁全球公共健康与生态环境.由于抗生素抗性基因兼具"可复制或传播"的生物特性和"不易消亡、环境持久"的物理化学特性,使得环境中的抗生素抗性问题日益严重.近年来,美国、中国、印度与欧洲多个国家和地区的环境介质中均检测出了抗生素抗性基因和抗性微生物[1-3],表明抗生素抗性污染全球化现象已经初步显现.然而,我们对极地中抗生素抗性的赋存状况却知之甚少.
全球冰川呈现加速消融态势[1,2].冰川消融导致融水和径流增加,影响水资源时空分布和物质循环过程,成为区域能量和物质交换的活跃因子.在冰川加速消减背景下,冰川消融致微量物质输出(特别是气候和环境意义较强的物质元素如碳、营养离子和持久性污染物等)对大气和被补给陆表和海洋生态系统的影响,成为冰冻圈变化及其影响的新研究热点.
面对严峻的环境形势,国家不断加大治理力度,制定了更严格的污水排放和减排标准,对传统水处理工艺提出新的挑战.微生物电化学技术(Microbial Electrochemical Technology,MET)作为一种低能耗高效率的污水处理技术受到广泛重视.该技术借助具有胞外电子传递功能的电极菌群能够降解污染物并沿外电路异位传导至电子受体,从而实现许多污水构筑物中不能自发或难于实现的代谢过程,创造出了
有机磷酸酯(Organophosphate esters,OPEs)是一种使用广泛的添加剂,常作为阻燃剂、增塑剂、防沫剂等添加于纺织、建筑材料、电子器件和化学材料中.由于 OPEs以非化学键合的方式填充或混合在材料中,当这些材料达到使用寿命时,OPEs 极易泄露到环境中,造成环境污染,并对生物产生潜在毒性.
随着我们生活中日常用品越来越丰富多样,大量的有机污染物如增塑剂、卤代阻燃剂以等以各种途径释放到室内环境中,这些污染物受空气流动性的影响,往往能够长期滞留室内,具有中等吸附能力的污染物可以在室内存在数天至数月,而具有较强吸附能力的污染物则可以在室内存在数年甚至更长时间[1].