微生物燃料電池(Microbial Fuel Cell,簡稱MFC)是一種可以將廢水中有機(jī)物的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能并進(jìn)行回收利用的新型電化學(xué)裝置。本研究采用垃圾滲濾液為底物,以碳棒為陽極,碳?xì)譃殛帢O,構(gòu)建無膜上升流空氣陰極微生物燃料電池。通過硝酸對碳?xì)诌M(jìn)行化學(xué)氧化改性,改性碳?xì)治接媒䴘n法制得的硝酸鐵／活性炭粉催化劑,制作Fe/C催化劑碳?xì)挚諝怅帢O電極；在最佳改性碳?xì)株帢O條件下比較了碳?xì)株枠O,改性碳?xì)株枠O和石墨棒陽極的性能；最后,對原有裝置進(jìn)行改進(jìn),構(gòu)建多電極無膜空氣陰極MFC反應(yīng)器,電池兩極采用篩選出的最佳電極,分析改進(jìn)后MFC反應(yīng)器的產(chǎn)電性能。通過穩(wěn)態(tài)放電法和循環(huán)伏安測試等分析手段,研究了HNO3化學(xué)氧化時(shí)間對改性碳?xì)治紽e/C催化劑量、改性碳?xì)挚諝怅帢O電導(dǎo)率、改性碳?xì)挚諝怅帢OMFC產(chǎn)電性能和電池放電容量的影響、改性時(shí)間最優(yōu)的Fe/C催化劑碳?xì)挚諝怅帢OMFC處理垃圾滲濾液性能及其連續(xù)運(yùn)行穩(wěn)定性等方面。結(jié)果表明,隨著HNO3化學(xué)氧化碳?xì)值臅r(shí)間延長,碳?xì)治紽e/C催化劑量越多,改性碳?xì)挚諝怅帢O電導(dǎo)率越大,最終趨于穩(wěn)定；改性碳?xì)挚諝怅帢OMFC產(chǎn)電性能逐步提高,達(dá)到峰值后逐漸降低；改性碳?xì)?..

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 微生物燃料電池簡介
        1.2.1 微生物燃料電池定義及分類
        1.2.2 微生物燃料電池的工作原理
    1.3 微生物燃料電池的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 微生物燃料電池應(yīng)用于污水處理的研究
        1.3.2 MFC陰極的研究
        1.3.3 MFC陽極的研究
        1.3.4 MFC的構(gòu)型研究
        1.3.5 微生物燃料電池處理垃圾滲濾液的研究
        1.3.6 微生物燃料電池的應(yīng)用前景
    1.4 課題研究的目的和意義
    1.5 課題研究內(nèi)容及論文創(chuàng)新點(diǎn)
        1.5.1 本課題研究的內(nèi)容
        1.5.2 本課題的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 試驗(yàn)裝置和分析方法
    2.1 試驗(yàn)裝置
        2.1.1 試驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)
        2.1.2 試驗(yàn)裝置產(chǎn)電原理
    2.2 試驗(yàn)材料和儀器
        2.2.1 試驗(yàn)材料
        2.2.2 試驗(yàn)儀器
    2.3 試驗(yàn)接種污泥和廢水水質(zhì)
    2.4 MFC的接種與運(yùn)行
    2.5 測定指標(biāo)和分析方法
        2.5.1 表征微生物燃料電池的電化學(xué)指標(biāo)
        2.5.2 表征微生物燃料電池的污水凈化指標(biāo)
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于HNO₃化學(xué)氧化的碳?xì)指男钥諝怅帢O性能研究
    3.1 MFC裝置和運(yùn)行條件
    3.2 改性電極的制備
        3.2.1 陰極的預(yù)處理
        3.2.2 陰極的改性
        3.2.3 催化劑的吸附
    3.3 碳?xì)挚諝怅帢O化學(xué)改性碳?xì)株帢O表面特征分析
        3.3.1 碳?xì)挚諝怅帢O化學(xué)改性時(shí)間對其吸附催化劑擔(dān)載量的影響
        3.3.2 碳?xì)挚諝怅帢O化學(xué)改性時(shí)間對其電導(dǎo)率的影響
    3.4 碳?xì)挚諝怅帢O化學(xué)改性時(shí)間對MFC產(chǎn)電性能的影響
    3.5 碳?xì)挚諝怅帢OMFC的電化學(xué)測試
        3.5.1 碳?xì)挚諝怅帢O化學(xué)改性時(shí)間對其MFC的CV曲線影響
        3.5.2 陰極最佳改性條件MFC的CV測試
    3.6 化學(xué)改性碳?xì)挚諝怅帢OMFC長期放電測試
    3.7 化學(xué)改性碳?xì)挚諝怅帢OMFC去污性能研究
    3.8 影響連續(xù)流MFC長期運(yùn)行的因素分析
        3.8.1 陰極碳?xì)纸亓粑勰嗟挠绊?br>        3.8.2 陰極催化劑損失的影響
    3.9 本章小結(jié)
第四章 MFC陽極改性的研究
    4.1 陽極電極的制備
    4.2 不同陽極材料對MFC啟動和開路電壓的影響
        4.2.1 不同陽極材料對MFC啟動時(shí)間的影響
        4.2.2 不同陽極材料對MFC開路電壓的影響
    4.3 不同陽極材料對MFC電極電勢的影響
    4.4 不同陽極材料對MFC產(chǎn)電性能的影響
    4.5 不同陽極材料對MFC電化學(xué)特征的影響
        4.5.1 不同陽極MFC在掃描速度100mV/s下的CV曲線
        4.5.2 不同陽極MFC的電化學(xué)行為分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 多電極無膜空氣陰極MFC的產(chǎn)電去污性能
    5.1 試驗(yàn)裝置
    5.2 兩層陰極無膜上升流MFC的產(chǎn)電去污性能
        5.2.1 兩層陰極無膜上升流MFC的組建
        5.2.2 水力停留時(shí)間對兩層陰極MFC的產(chǎn)電去污性能的影響
        5.2.3 有機(jī)負(fù)荷對兩層陰極MFC的產(chǎn)電去污性能的影響
    5.3 三層陰極無膜上升流MFC的產(chǎn)電去污性能
        5.3.1 三層陰極無膜上升流MFC的組建
        5.3.2 水力停留時(shí)間對三層陰極MFC的產(chǎn)電去污性能的影響
        5.3.3 有機(jī)負(fù)荷對三層陰極MFC的產(chǎn)電去污性能的影響
    5.4 多電極無膜空氣陰極MFC的產(chǎn)電去污性能比較
    5.5 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論
    6.1 結(jié)論
    6.2 建議
參考文獻(xiàn)
作者簡介
作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號：3823406