微生物燃料电池还原二氧化铅及产电研究

摘要：

为探究二氧化铅在微生物燃料电池(Microbial fuel cell,简称MFC)中的还原及对产电性能的影响,采用电沉积法成功制备了钛基二氧化铅(PbO2/Ti),并将其作为阴极材料应用于双室MFC.二氧化铅的价态、晶型、形态特征以及电化学特性分别采用X射线光电子能谱(XPS)、X射线衍射光谱(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和循环伏安扫描(CV)进行分析,MFC的产电能力通过COD的去除、输出电压和极化曲线进行表征.结果显示,在以PbO2/Ti为阴极的MFC中COD的降解率可以达到87.68％,明显高于纯钛板的对照(71.4％).当外阻为1 000 Ω时,最大输出电压达到760 mV,约为对照的30倍.最大功率密度达379 mW m-2,相应的电流密度为1 185 mA m-2.同时,PbO2被还原为PbO和Pb3(PO4)2.由此可见,二氧化铅由于其具有的强氧化性可作为廉价高效的阴极材料应用于MFC,从而大大提高MFC产电能力.

关键词：钛基二氧化铅、微生物燃料电池、电沉积、生物电、还原

所属期刊栏目：18

分类号：TM911.45

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2012-12-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：780-784