微生物燃料電池（Microbial fuel cells,MFC）作為一種可持續(xù)發(fā)展的綠色技術,能夠在實現(xiàn)污水處理的同時進行生物產電,有助于緩解能源需求,改善廢水污染問題。其中空氣陰極MFC構造簡單,且直接利用氧氣作為電子受體,成本低,最具大規(guī)模應用潛力。但空氣陰極MFC要想實現(xiàn)商業(yè)化應用,需要最大程度提高其電能輸出。使用催化劑來促進陰極的氧還原反應是提高空氣陰極MFC電能輸出最常用的方法。目前,Pt是最為常用且有效的氧還原反應催化劑。然而,由于Pt催化劑價格昂貴,很難進行大規(guī)模商業(yè)化應用。因此,開發(fā)高效、廉價的陰極催化劑成為當前研究亟待攻關的科技任務。本文在總結國內外空氣陰極MFC氧還原催化劑研究的基礎上,利用金屬有機骨架化合物（MOF）衍生的方法,設計、合成了鎳鐵基層狀雙氫氧化物（Ni Fe-LDH）納米催化劑材料。在得到Ni Fe-LDH后,進一步通過聚苯乙磺酸鈉（PSS）插層技術,得到了鎳鐵基層狀雙氫氧化物（Ni Fe-LDH-PSS）。利用物理、化學表征技術,對所得的兩種材料的理化性質進行了表征,并將其應用到MFC中,最終實現(xiàn)MFC陰極功能強化。具體如下所示:采用Fe-MOF... 

【文章來源】：齊魯工業(yè)大學山東省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

空氣陰極微生物燃料電池構造圖

第2章MOF衍生NiFe-LDH納米顆粒的制備及其在微生物燃料電池中的應用162.4實驗結果2.4.1NiFe-LDH材料晶體結構分析圖2.2NiFe-LDH材料的XRD圖譜通過圖2.2X-射線衍射儀分析了所得NiFe-LDH材料的晶體結構，結果如圖2.1所示。從XRD圖譜圖中可以觀察到，得到的NiFe-LDH材料在14°、25°、37°處都顯示出了特征峰(圖2.2a,b)，這些特征峰的存在證明了通過共沉淀法和MOF離子交換法都成功合成出NiFe-LDH。同時，圖b即通過MOF進行離子交換法得到的NiFe-LDH的特征峰都具有較強的衍射強度，這表明通過MOF合成的材料具有較好的內部晶體結構。

Fe-MOF和NiFe-LDH材料的FTIR圖譜

【參考文獻】：
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本文編號：2978721