石墨烯/聚苯胺修饰阴极对反硝化MFC性能影响

摘要：

反硝化生物阴极微生物燃料电池(MFC)以电极为电子供体,在自养条件下完成硝酸盐去除过程.本研究以碳布(CC)为基底材料,分别制备获得还原氧化石墨烯修饰(rGO-CC),聚苯胺修饰(PANI-CC)及二者复合修饰的CC电极(rGO/PANI-CC),并考察其作为阴极材料对反硝化生物阴极MFC产电脱氮性能的影响.扫描电镜结果显示,rGO-CC和PANI-CC的碳纤维分别被片层状rGO和网状PANI覆盖,而rGO/PANI-CC表面呈现PANI在附着rGO的碳纤维上团聚的形貌,均增大了碳布的比表面积.循环伏安测试显示,rGO/PANI-CC具有最高的电化学活性.以rGO-CC,PANI-CC和rGO/PANI-CC为阴极构建MFC的产电能力分别提高了82％,24％和41％,其阴极对NO3-N的去除能力增强了23％,9％和13％.16S rDNA测序结果揭示修饰后电极表面微生物的多样性下降,Stapia和Pacacoccus属微生物的丰度增加.

关键词：微生物燃料电池、生物阴极、反硝化、石墨烯、聚苯胺

所属期刊栏目：40

分类号：X703.5(一般性问题)

资助基金：国家自然科学基金资助项目31770135

在线出版日期：2021-03-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：5290-5298