膨体聚四氟乙烯膜的亲水改性及其在微生物燃料电池中的应用
本文选题:微生物燃料电池 切入点:亲水改性 出处:《工程热物理学报》2014年12期
【摘要】:膨体聚四氟乙烯(ePTFE)膜以聚四氟乙烯为原料膨化拉伸而成,具有耐酸碱、强度高、生物适应性强、抗污染性高等优点。本文对已商品化的ePTFE膜进行亲水处理,并对无膜以及使用Nafion 117质子交换膜,未处理的ePTFE膜,亲水处理的ePTFE膜时的微生物燃料电池的性能进行了比较。实验发现ePTFE膜经过亲水处理后其与水的接触角从122°变化为64°;使用亲水性ePTFE膜的微生物燃料电池获得的最大功率密度为1303 mW/m~2,高于无膜(1170mW/m~2),使用Nafion 117(840 mW/m~2)和未处理ePTFE膜(678 mW/m~2)时的功率密度。结果表明ePTFE膜可以作为微生物燃料电池的分隔物,并且通过改善膜表面与水的接触角可以在增加质子传递效率的同时减小氧气的渗透,进而提高微生物燃料电池的电池性能。
[Abstract]:The expanded PTFE membrane is made from PTFE, which has the advantages of high acid-alkali resistance, high strength, strong biological adaptability and high pollution resistance. The commercial ePTFE membrane is treated with hydrophilic method in this paper. And the untreated ePTFE membrane, using Nafion 117 proton exchange membrane, The performance of microbial fuel cells treated with hydrophilic ePTFE membrane was compared. It was found that the contact angle between ePTFE membrane and water changed from 122 掳to 64 掳after hydrophilic treatment. The power density of the high power density is 1303 MW / m ~ (2), which is higher than that of the uncoated one (1170 MW / m ~ (2), using Nafion 117 ~ 840 MW / m ~ (2)) and the untreated ePTFE membrane ~ (678 MW / m ~ (2)). The results show that the ePTFE membrane can be used as a separator for microbial fuel cells. By improving the contact angle between the membrane surface and water, the efficiency of proton transfer can be increased and the oxygen permeation can be reduced, and the performance of microbial fuel cell can be improved.
【作者单位】: 西安交通大学能源与动力工程学院热流科学与工程教育部重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金委员会-神华集团有限公司煤炭联合基金(No.U12611063) 教育部高等学校博士学科点专项科研基金(No.20110201110038)
【分类号】:TM911.45
【参考文献】
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【共引文献】
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本文编号:1681333
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