【摘 要】
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构建了一个以醋酸钠水溶液为阳极原料、高锰酸钾为阴极氧化剂的双室微生物燃料电池,考察了阴极溶液浓度、阴极流动状态、外电阻和pH值等因素对电池性能的影响,监测了电池外电
【基金项目】
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中国石油天然气集团公司石油科技中青年创新基金项目(批准号:05E7021)资助
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构建了一个以醋酸钠水溶液为阳极原料、高锰酸钾为阴极氧化剂的双室微生物燃料电池,考察了阴极溶液浓度、阴极流动状态、外电阻和pH值等因素对电池性能的影响,监测了电池外电压和两极电极电势的变化过程,并分析了阴极极化的原因和限制微生物燃料电池(MFC)的关键因素.研究结果显示:(1)MnO2在碳纸表面的沉积是阴极极化的主要原因,而溶液流动可以明显降低极化程度;将高锰酸钾溶解在缓冲溶液中可以进一步降低阴极H+浓差极化;(2)根据极化曲线可以推断,影响电池输出功率的决定性因素应是微生物代谢反应速度和微生物与电极之间的电子传递速率;(3)随外电阻的变化,电池输出功率出现极大值824mW/m2,相应外电阻为300Ω左右,这与通过I-V关系曲线推导得到的电池内阻(284±18)Ω相吻合;(4)pH值和高锰酸钾浓度对电池阴极电极电势的影响符合Nernst方程.
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