本文關(guān)鍵詞：石墨烯摻雜聚苯胺陽極提高微生物燃料電池性能?，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：微生物燃料電池(microbial fuel cell,MFC)技術(shù)可分解代謝污染物質(zhì)并同步輸出電能,在環(huán)境及能源領域吸引了越來越多的關(guān)注.但是,輸出功率密度較低、成本較高、底物降解率低等特點限制了其實際應用,其中陽極是主要限制因素之一.本研究選取具有優(yōu)異導電性、大比表面積的石墨烯和生物相容性較好的聚苯胺(polyaniline,PANI),并優(yōu)化二者比例關(guān)系,制備得到石墨烯摻雜PANI復合材料.將復合材料涂覆在玻碳電極表面分析電化學性能,循環(huán)伏安(cyclic voltammetry,CV)和線性伏安掃描(linear sweep voltammetry,LSV)測試結(jié)果均顯示石墨烯含量占比20%的復合電極(20%石墨烯)電化學性能最好.將復合材料修飾在碳布表面作為MFC陽極時以石墨烯含量占比5%的復合電極(5%石墨烯)生物電化學性能最佳,LSV得到最大輸出功率密度為(831±45)m W·m-2,分別是20%石墨烯、1%石墨烯、石墨烯、PANI、碳布陽極的1.2、1.3、1.3、1.5、1.8倍.最大輸出電壓、開路電壓、化學需氧量去除率、庫侖效率、生物量密度均以5%石墨烯電極最高.電化學阻抗分析表明5%石墨烯電極極化內(nèi)阻僅為(24±2)Ω,是碳布電極的19.8%.電化學和生物電化學性能并不完全一致,說明電極材料的生物相容性是影響MFC性能的主要因素之一.5%石墨烯陽極充分發(fā)揮了石墨烯和聚苯胺的優(yōu)點,提高了MFC的產(chǎn)電性能.
【作者單位】： 江南大學環(huán)境與土木工程學院環(huán)境與生物技術(shù)研究室;臨沂大學生命科學院;
【關(guān)鍵詞】： 微生物燃料電池 陽極修飾 聚苯胺 石墨烯 產(chǎn)電
【基金】：國家自然科學基金項目(21076097) 江蘇省“六大人才高峰”項目(2011-JNHB-004)
【分類號】：TM911.45
【正文快照】： 微生物燃料電池(microbial fuel cell,MFC)是最近10年來的研究熱點,其可以在分解代謝各類污染物的同時輸出電能,且無需任何動力及能源輸入[1~4].在當今能源緊張及環(huán)境壓力較大的背景下MFC吸引了越來越多的關(guān)注.但是目前MFC輸出功率較低、成本較高限制了其進一步發(fā)展.陽極材料

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1 ;科學家首次用納米管制造出石墨烯帶[J];電子元件與材料;2009年06期

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3 ;新材料石墨烯[J];材料工程;2009年08期

4 ;日本開發(fā)出在藍寶石底板上制備石墨烯的技術(shù)[J];硅酸鹽通報;2009年04期

5 馬圣乾;裴立振;康英杰;;石墨烯研究進展[J];現(xiàn)代物理知識;2009年04期

6 傅強;包信和;;石墨烯的化學研究進展[J];科學通報;2009年18期

7 ;納米中心石墨烯相變研究取得新進展[J];電子元件與材料;2009年10期

8 徐秀娟;秦金貴;李振;;石墨烯研究進展[J];化學進展;2009年12期

9 張偉娜;何偉;張新荔;;石墨烯的制備方法及其應用特性[J];化工新型材料;2010年S1期

10 萬勇;馬廷燦;馮瑞華;黃健;潘懿;;石墨烯國際發(fā)展態(tài)勢分析[J];科學觀察;2010年03期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 成會明;;石墨烯的制備與應用探索[A];中國力學學會學術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

2 錢文;郝瑞;侯仰龍;;液相剝離制備高質(zhì)量石墨烯及其功能化[A];中國化學會第27屆學術(shù)年會第04分會場摘要集[C];2010年

3 張甲;胡平安;王振龍;李樂;;石墨烯制備技術(shù)與應用研究的最新進展[A];第七屆中國功能材料及其應用學術(shù)會議論文集（第3分冊）[C];2010年

4 趙東林;白利忠;謝衛(wèi)剛;沈曾民;;石墨烯的制備及其微波吸收性能研究[A];第七屆中國功能材料及其應用學術(shù)會議論文集（第7分冊）[C];2010年

5 沈志剛;李金芝;易敏;;射流空化方法制備石墨烯研究[A];顆粒學最新進展研討會——暨第十屆全國顆粒制備與處理研討會論文集[C];2011年

6 王冕;錢林茂;;石墨烯的微觀摩擦行為研究[A];2011年全國青年摩擦學與表面工程學術(shù)會議論文集[C];2011年

7 趙福剛;李維實;;樹枝狀結(jié)構(gòu)功能化石墨烯[A];2011年全國高分子學術(shù)論文報告會論文摘要集[C];2011年

8 吳孝松;;碳化硅表面的外延石墨烯[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年

9 周震;;后石墨烯和無機石墨烯材料:計算與實驗的結(jié)合[A];中國化學會第28屆學術(shù)年會第4分會場摘要集[C];2012年

10 周琳;周璐珊;李波;吳迪;彭海琳;劉忠范;;石墨烯光化學修飾及尺寸效應研究[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 姚耀;石墨烯研究取得系列進展[N];中國化工報;2009年

2 劉霞;韓用石墨烯制造出柔性透明觸摸屏[N];科技日報;2010年

3 記者 王艷紅;“解密”石墨烯到底有多奇妙[N];新華每日電訊;2010年

4 本報記者 李好宇 張們捷(實習) 特約記者 李季;石墨烯未來應用的十大猜想[N];電腦報;2010年

5 證券時報記者 向南;石墨烯貴過黃金15倍 生產(chǎn)不易炒作先行[N];證券時報;2010年

6 本報特約撰稿 吳康迪;石墨烯 何以結(jié)緣諾貝爾獎[N];計算機世界;2010年

7 記者 謝榮　通訊員 夏永祥 陳海泉 張光杰;石墨烯在泰實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化[N];泰州日報;2010年

8 本報記者 紀愛玲;石墨烯：市場未啟 炒作先行[N];中國高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導報;2011年

9 周科競;再說石墨烯的是與非[N];北京商報;2011年

10 王小龍;新型石墨烯材料薄如紙硬如鋼[N];科技日報;2011年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 呂敏;雙層石墨烯的電和磁響應[D];中國科學技術(shù)大學;2011年

2 羅大超;化學修飾石墨烯的分離與評價[D];北京化工大學;2011年

3 唐秀之;氧化石墨烯表面功能化修飾[D];北京化工大學;2012年

4 王崇;石墨烯中缺陷修復機理的理論研究[D];吉林大學;2013年

5 盛凱旋;石墨烯組裝體的制備及其電化學應用研究[D];清華大學;2013年

6 姜麗麗;石墨烯及其復合薄膜在電極材料中的研究[D];西南交通大學;2015年

7 姚成立;多級結(jié)構(gòu)石墨烯/無機非金屬復合材料的仿生合成及機理研究[D];安徽大學;2015年

8 伊丁;石墨烯吸附與自旋極化的第一性原理研究[D];山東大學;2015年

9 梁巍;基于石墨烯的氧還原電催化劑的理論計算研究[D];武漢大學;2014年

10 王義;石墨烯的模板導向制備及在電化學儲能和腫瘤靶向診療方面的應用[D];復旦大學;2014年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 詹曉偉;碳化硅外延石墨烯以及分子動力學模擬研究[D];西安電子科技大學;2011年

2 王晨;石墨烯的微觀結(jié)構(gòu)及其對電化學性能的影響[D];北京化工大學;2011年

3 苗偉;石墨烯制備及其缺陷研究[D];西北大學;2011年

4 蔡宇凱;一種新型結(jié)構(gòu)的石墨烯納米器件的研究[D];南京郵電大學;2012年

5 金麗玲;功能化石墨烯的酶學效應研究[D];蘇州大學;2012年

6 黃凌燕;石墨烯拉伸性能與尺度效應的研究[D];華南理工大學;2012年

7 劉汝盟;石墨烯熱振動分析[D];南京航空航天大學;2012年

8 雷軍;碳化硅上石墨烯的制備與表征[D];西安電子科技大學;2012年

9 于金海;石墨烯的非共價功能化修飾及載藥系統(tǒng)研究[D];青島科技大學;2012年

10 李晶;高分散性石墨烯的制備[D];上海交通大學;2013年

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