山东省自然科学基金(ZR2013BM012)
- 作品数：9 被引量：31H指数：3
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- 相关领域：理学环境科学与工程电气工程化学工程更多>>
- 微生物燃料电池聚苯胺膜阳极的制备及性能被引量：1
- 2015年
- 分别用恒电压法、脉冲极化法、循环伏安法制备聚苯胺(PANI)膜阳极,并应用于固定床微生物燃料电池(MFC),考察其产电及污水处理性能。结果表明,与恒电压法和脉冲极化法相比,循环伏安法制备的PANI膜阳极导电性最好,且其电极电阻(3.65Ω)与恒电压法制备的电极电阻(55.45Ω)相比降低了51.8Ω。循环伏安法制备的PANI膜阳极应用于MFC,最大功率密度和开路电压分别为215.6 mW·m^(-2)和849.3 mV,比恒电压法制备的PANI膜阳极MFC最大功率密度和开路电压分别提高了50.6%和45.1%。与恒电压法和脉冲极化法相比,循环伏安法制备的PANI膜阳极,可一定程度上缩短MFC启动时间,增加电池产电稳定性,提高MFC对污水有机物的去除率,为MFC高性能阳极的制备提供了一种新途径。
- 綦琪王许云何海波贾云
- 关键词：循环伏安法聚苯胺微生物燃料电池
- 双室微生物燃料电池阳极区域动态模拟被引量：2
- 2018年
- 为了探究不同因素对微生物燃料电池(MFC)电流输出影响,建立了以葡萄糖为底物,硫瑾为电子中介体的微生物燃料电池阳极区域一维动态传质模型。模型方程用MATLAB软件编程求解,考查并分析了微生物、葡萄糖和还原态电子中介体初始浓度与外接电阻值对电池电流的影响,并与实验结果进行了对比。模拟结果表明:与稳态传质模型相比,作者所建立的动态传质模型模拟结果和实验结果能够更好吻合;增加阳极室中微生物初始浓度、葡萄糖初始浓度,还原态电子中介体初始浓度或减小外接电阻值均有利于增加电池电流且模拟结果与实验结果一致;当阳极室中还原态电子中介体的初始浓度为0.1 mmol×L^(-1)电极表面浓差极化现象对电池电流影响较大,导致模拟数据与实验数据有偏差。该模型可为研究其他复杂模型提供参考。
- 尚均顶岳学海许春莉王许云
- 关键词：微生物燃料电池数学模型
- 聚吡咯/碳纳米管膜阳极的制备及其在厌氧流化床微生物燃料电池中的应用被引量：3
- 2017年
- 采用循环伏安法在石墨阳极表面合成聚吡咯/碳纳米管(PPy/CNT)复合膜,将其应用到厌氧流化床微生物燃料电池(AFBMFC)中,研究AFBMFC的产电能力和污水去除率。对不同阳极进行X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FE-SEM)的表征,并用交流阻抗法(EIS)、循环伏安法(CV)考察不同电极的电化学性能。PPy/CNT膜阳极应用于AFBMFC后,电池的最大功率密度达到150.54mW·m-2,开路电压为793.3mV,污水COD去除率为94.51%,相对于未修饰阳极,分别提高了74.85%、25.71%和24.04%。结果表明,PPy/CNT可以作为一种导电性能较好的复合材料应用于MFC阳极中。
- 贾云綦琪王许云
- 关键词：微生物燃料电池废水开路电压复合材料
- 微生物燃料电池电极材料研究进展被引量：6
- 2015年
- 微生物燃料电池(MFC)是一种具备污水处理和产电功能的生物电化学技术装量,在微生物催化下将有机能转化成电能。综述了MFC电极材料的研究进展,评述了阳极材料及其功能的修饰、阴极催化剂对污水处理和MFC产电性能的进展,指出MFC电极材料设计和研究是未来的发展重点。
- 綦琪王许云贾云
- 关键词：微生物燃料电池电极材料
- M-N-C阴极催化剂的制备及其在微生物燃料电池中的应用被引量：9
- 2014年
- 以聚苯胺和硝酸盐为前驱体,采用热处理法制备了M-N-C(M=Fe,Co)材料,并将其作为厌氧流化床微生物燃料电池(AFBMFC)阴极催化剂。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)对催化剂进行晶型结构和表面形貌的表征。采用循环伏安法(CV)对催化剂的电化学性能进行考察,并应用于AFBMFC,考察了其对电池产电性能的影响。结果表明,使用Fe-N-C催化剂的微生物燃料电池稳定运行时,开路电压达到636.0 mV,功率密度达到166.82 mW·m-2,比使用Pt/C催化剂的微生物燃料电池的功率密度提高10%。表明Fe-N-C催化剂用做微生物燃料电池阴极催化剂具有潜在的应用前景。
- 白立俊王许云何海波郭庆杰
- 关键词：燃料电池空气阴极催化剂产电特性功率密度
- 催化气化(一步法)煤制天然气催化剂研究进展被引量：3
- 2015年
- 概述了煤制天然气工艺的研究现状,综述了煤-水蒸气催化气化制天然气(一步法煤制天然气)催化剂的最新研究进展,包括催化剂的分类、不同催化剂对煤催化气化碳转化率及产品气体组成的影响、各类催化剂在活性经济性等方面的优缺点等,并分析了导致催化剂失活的原因以及回收的方法。指出了一步法煤制天然气催化剂的研究方向。
- 杜留娟王许云
- 关键词：煤天然气催化气化催化剂回收
- 铝-空气电池电解液^(27)Al核磁共振谱研究被引量：1
- 2017年
- 通过分析不同Al(Ⅲ)浓度条件下电解液的27 Al核磁共振谱,包括不同放电时间、不同放电电流密度、不同放电温度等条件,首次对铝-空气电池放电过程中电解液的组成进行了初步研究。溶液的化学位移始终在80附近,即Al(OH)_4^-一直是溶液中的主要成分。随Al(Ⅲ)浓度升高,溶液中含铝络合阴离子种类增加,使化学位移向高场移动,且谱线宽化现象显著。固态27 Al核磁共振谱和液态27 Al核磁共振谱表现出明显不同,据此做出了可能性分析。
- 聂玉娟王许云
- 关键词：铝-空气电池核磁共振化学位移
- 微生物燃料电池La_(0.7)Sr_(0.3)CoO_3/PANI阴极催化剂的制备及催化性能被引量：1
- 2014年
- 采用原位聚合法合成了La0.7Sr0.3CoO3/PANI复合材料微生物燃料电池(MFC)阴极催化剂。通过X射线衍射(XRD)、红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对所制备催化剂进行结构和微观形貌表征。采用循环伏安法(CV)和交流阻抗法(EIS)对复合材料进行电化学性能的分析。结果表明,聚苯胺(PANI)含量的差异导致催化剂的活性有较大区别,在磷酸盐缓冲溶液中含PANI质量分数为6%的La0.7Sr0.3CoO3/PANI催化剂表现出了良好的活性。将所制备催化剂应用于单室微生物燃料电池阴极,结果显示,PANI质量分数为6%的La0.7Sr0.3CoO3/PANI对应MFC的最大功率密度258.91mW/m2,相应开路电压达642.7mV。这表明La0.7Sr0.3CoO3/PANI催化剂具有显著的催化活性,为需求有效MFC阴极催化剂材料提供了新途径。
- 白立俊王许云何海波
- 关键词：微生物燃料电池空气阴极催化剂功率密度
- 石墨烯/聚苯胺复合阳极的制备及在MFC中的应用被引量：8
- 2014年
- 采用化学氧化还原法制备高纯度石墨烯(GR),利用电化学修饰法得到石墨烯/聚苯胺(GR/PANI)膜阳极,采用红外光谱(FI-IR)、X射线衍射(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)对所制备复合电极进行了表征,采用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)考察了复合电极的电化学性能。将GR/PANI膜阳极应用于固定床微生物燃料电池(MFC),考察了电池的产电性能。均匀地附着在石墨烯表面,GR/PANI膜电极具有良好可逆性,其电阻小、导电性良好。GR/PANI膜阳极应用于MFC,最大功率密度和开路电压分别为230.2 mW·m-2和834.6 mV,比未修饰阳极的最大功率密度和开路电压分别提高了110.6%和34.8%,GR/PANI膜阳极的表观内阻也由未修饰阳极的843.2Ω降低为469.4Ω,且电池启动时间大大缩短,产电稳定性增强。结果表明,GR/PANI复合物是一种优良的电极材料,GR/PANI膜阳极MFC具有良好的产电性能。
- 何海波王许云白立俊郭庆杰
- 关键词：循环伏安法交流阻抗法固定床
