石墨烯掺杂生物阳极微生物燃料电池的产电性能

编号：CPJS05902

篇名：石墨烯掺杂生物阳极微生物燃料电池的产电性能

作者：薛丽仙 杨娜 任月萍 李秀芬 华兆哲 王新华

关键词： 微生物燃料电池(MFC) 石墨烯 生物膜

机构： 江苏省厌氧生物技术重点实验室、江苏省水处理技术与材料协同创新中心、江南大学环境与土木工程学院

摘要： 本文通过真空过滤含有石墨烯的产电菌悬液直接在不锈钢网（SSM）表面形成石墨烯掺杂生物阳极,并运行单室微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell,MFC）考察其对体系运行性能的影响.实验结果表明,向生物膜中掺杂石墨烯可有效缩短MFC的启动时间,降低阳极的内阻,提高阳极生物膜内的电子传递效率.与纯生物膜阳极体系相比,随着掺杂量的增加,石墨烯掺杂生物阳极MFC体系的阳极电荷转移电阻（Rct）依次降低,由29.3Ω降低到18.1Ω,体系的库伦效率（CE）由50.03%增大到73.97%,体系的最大功率密度（Pmax）由纯生物膜阳极体系的118 m W·m^-2增大到588 m W·m^-2.