硝酸盐浓度对微生物燃料电池阳极产电性能的影响

摘要：

采用以假单胞菌Pseudomonas sp.C27为阳极优势菌属的微生物燃料电池(MFC)为研究对象,重点考察了进水中的硝酸盐浓度对于MFC系统产电及污染物去除的影响.实验结果表明,硝酸盐对于MFC的库仑效率(CE)影响较大,当硝酸盐浓度为250 mg·L-1时,其电压下降段库仑效率仅为0.17％,而阳极未加入硝酸盐时,库仑效率为9.3％.当阳极初始硝酸盐浓度由0mg·L-1增加到250 mg·L-1时,系统的传荷内阻由16.3Ω下降至11.2Ω,输出电压经短暂的电压下降后迅速回升至稳定,其稳定阶段输出电压与未受抑制阶段基本持平,最大输出功率可达到120mW·m-左右.当硝酸盐浓度大于300 mg·L-1时,硝酸盐对阳极微生物产电活性造成不可逆的抑制作用,系统产电能力大幅度下降且无法恢复至未受抑制阶段.可见,阳极生物反硝化过程对阳极生物产电具有电子竞争作用,过高的硝酸盐浓度会造成阳极生物膜产电性能降低甚至完全丧失.

关键词：阳极微生物、电化学阻抗、抑制、微生物燃料电池、硝酸盐

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分类号：X703(一般性问题)

资助基金：国家科技支撑计划No.2012BAJ21B01 Supported by the National Key Technology R&D ProgramNo.2012BAJ21B01

在线出版日期：2016-06-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1608-1614