微生物燃料电池电极材料研究开题报告

 2021-08-08 02:08

全文总字数:2404字

1. 研究目的与意义

近年来,能源危机和水污染问题日益突出,已成为制约人类生存和发展的重要因素之一。

废水中含有以可可生物降解型有机形式存在的能量,如果能在废水处理时同时回收这部分能源将是最佳选择。

微生物燃料电池(microbial fuel cell,mfc),是一种同步废水处理与产能的新技术以微生物为催化剂降解废水中的有机物,将其中的化学能转化为电能。

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2. 国内外研究现状分析

微生物燃料电池阳极和阴极材料以及电极催化剂的最新研究进展,讨论了提高微生物燃料电池性能的方法,即通过使用纳米材料修饰电极来提高微生物及催化剂的吸附面积、结合不同材料的优点制作复合材料做催化剂来克服单一材料的不足之处,以期研究和开发出高性能的微生物燃料电池;指出微生物燃料电池的应用前景是将微生物燃料电池与其它技术相耦合来提前实现它的实际应用。

3. 研究的基本内容与计划

在论文中,主要研究电极材料尤其是阳极材料对mfc性能及建设成本都具有非常重要的影响。

我们除了选择优良的材料做阳极之外,对现有的阳极材料做改进也是重要的手段之一。

对于上述,我们选择单室空气阴极mfc做反应器,探索易于工程运用的电化学氧化法和电聚合法这两种方法,以实现mfc性能的提高。

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4. 研究创新点

1、用价格低廉的碳纤维布做阳极材料,选取HNO3、NH4NO3和(NH4)2S2O8作为电解质,利用电化学氧化方法。

2、以石墨毡为阳极材料,采取电聚合方法将纳米级颗粒负载到石墨毡表面。

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