【摘 要】
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近年来,微生物燃料电池(Microbial fuel cells, MFCs)发展迅速,然而其功率输出仍然较低,其主要限制因素为接种物的活性及电极材料的选择。阳极电极常被作为有效的微生物载体,
【机 构】
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兰州大学生命科学学院细胞活动与逆境适应教育部重点实验室;
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(31870082);中央高校基本科研业务费项目(lzujbky-2017-br01);甘肃省重大科技攻关项目(17ZD2WA017)资助~~
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近年来,微生物燃料电池(Microbial fuel cells, MFCs)发展迅速,然而其功率输出仍然较低,其主要限制因素为接种物的活性及电极材料的选择。阳极电极常被作为有效的微生物载体,并介导电子的快速传递;因此使用新型的电极材料或修饰方法将成为提高MFC效率的重要手段。本篇综述根据材料的物理特性及改性方法,将阳极电极材料划分了5类:修饰后的传统碳电极材料、石墨烯修饰电极材料、天然生物质电极材料、碳纳米管修饰电极材料以及金属修饰电极材料,并着重介绍了其中的热点-石墨烯修饰电极材料与碳纳米管修饰电极材料。该综述的目的是调查新型材料在微生物燃料电池阳极中的应用及表现,通过其特征与修饰方法比较各类材料的优缺点。通过分析,我们归纳出部分能够促进微生物燃料电池电化学表现的优异性能,例如强导电性、生物相容性、高比表面积及耐腐蚀性等;同时,修饰过后的纳米材料、石墨烯材料及三维大孔材料将成为日后的研究重点。未来,研究者们在选择电极材料的时候,应当同时考虑性能的差异性和成本的可控性。人们只有将新材料及改性方法投入到实际的大规模应用中,才能合理有效的实现废水处理及生产清洁能源的目的。(图6表5参117)
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