微生物燃料電池（microbial fuel cell,簡稱MFC）是一種利用細菌通過廢水中的生物質(zhì)產(chǎn)生生物電能的裝置。傳統(tǒng)空氣陰極催化劑Pt由于其長期操作成本高、可持續(xù)性差,因此尋找替代催化劑的研究對推進MFC實用化具有重要意義。本文對比了碳納米管摻氮及摻金屬氧化物作為空氣陰極催化劑的氧還原能力,以及不同制備方式對于MFC產(chǎn)電性能的影響,并將空氣陰極型MFC應用于水中難降解的頭孢他啶（CAZ）的去除,對降解途徑及產(chǎn)物進行探究。（1）制備并對比了 N-CNT、In203-CNT、A1203-CNT、NiO-CNT、純CNT五種陰極催化劑性能,SEM及TEM表明四種摻雜物均能均勻貼附在CNT上,顆粒清晰,排布緊密。其中摻雜NiO的電極最大功率密度最高,可達到541.1 mW/m2。進一步對比不同Ni/C質(zhì)量比對于MFC產(chǎn)電的影響,其中Ni/C（1:2）的最大功率密度達到577.4mW/m2。綜合氧還原活性及內(nèi)阻大小,Ni/C（1:2）時的NiO-CNT空氣陰極的綜合性能最佳。（2）比較不同陰極制備方式對于MFC產(chǎn)電影響。結(jié)果表明,輥壓法制成的電極產(chǎn)電優(yōu)于涂覆法,碳黑與硝酸銨的質(zhì)量比為4:... 

【文章來源】：北京化工大學北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?ＭＦＣ工作原理圖??Ｆｉｇ．?１－１?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ＭＦＣ?ｏｐｅｒａｔｉｏｎ??１．２．３?ＭＦＣ的產(chǎn)電機理??［２９］

需要保證輸出電能的最大化，也要保證成本最??低、減少造價，這也是接下來關于ＭＦＣ十分重要的研宄方向。??陰極的結(jié)構(gòu)較為復雜，且其制作應考慮各個方面的因素，在陰極上的反應需要平??衡電子受體、質(zhì)子和電子的共同反應，因此其反應進行速率較難控制。催化劑的選擇??既要實現(xiàn)陰極的還原反應，又要具有長期與溶液和空氣接觸的穩(wěn)定性，同時也要有較??好的生物相容性。通常情況下，ＭＦＣ的陰極由以下三個部分構(gòu)成：暴露在空氣中的擴??散層、有時用作擴散層的導電載體材料、以及催化劑和粘合劑的混合物［３８］，如圖１－２??所示。??粘結(jié)劑＼???？擴散層??溶液側(cè)?＇讀魯?空氣側(cè)??疆??催化層＾??Ｉ??集電體??圖１－２?ＭＦＣ的空氣陰極結(jié)構(gòu)??Ｆｉｇ．?１－２?Ａｉｒ?ｃａｔｈｏｄｅ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ?ｏｆ?ＭＦＣ??１．３．１空氣陰極簡介??目前，常用的ＭＦＣ陰極分三種，分別是空氣陰極、生物陰極及曝氣陰極。氧氣??７??

圖３－４中可以２０＝２６°為ＣＮＴ的??－

【參考文獻】：
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碩士論文
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本文編號：3596839