微生物燃料电池影响因素及作用机理探讨

摘要：

以生活污水为初始接种体,以醋酸钠水溶液为原料,构建了一个无媒介体、无膜的单室微生物燃料电池,考察了溶液的浓度、外电阻、温度和氧气的加入等因素对电池性能的影响,监测了电池外电压和两极电极电势的变化过程,分析了微生物燃料电池的运行机理.研究结果表明: (1) 阳极吸附的微生物的活性是影响电池输出电压(输出功率)的关键因素.营养液初始浓度越高,微生物活性越高,输出最大电压越高,输出电压与浓度之间的关系符合MONOD方程;溶液中溶氧的存在使微生物活性明显降低,但溶氧浓度降低到一定程度后,活性逐步恢复;随着电池温度的升高,微生物活性快速上升,但温度突变到50 ℃后,微生物活性明显降低;(2) 电池换水后,由微生物活性所决定的阳极电势迅速达到平衡,而阴极电势需要较长的时间才能达到极大值;(3) 随电流密度的变化,两极电极电势相应发生变化,其变化趋势符合原电池的基本规律;(4) 随外电阻的变化,电池输出功率出现极大值,即当外电阻为200 ù时,电池输出功率达到346 mW/m2.

关键词：微生物燃料电池、MONOD方程、电极电势、极化曲线

所属期刊栏目：29

分类号：O646(物理化学（理论化学）、化学物理学)

资助基金：中国石油天然气集团公司资助项目05E7021

在线出版日期：2008-05-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：144-148