石墨烯基杂化材料在微生物燃料电池电极中的应用

发布时间：2017-08-25 07:42

  本文关键词：石墨烯基杂化材料在微生物燃料电池电极中的应用

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【摘要】：微生物燃料电池(MFC)是利用生物催化剂将污水有机物中的化学能直接转化为电能的技术,因其功率密度和能量转化效率低,电极制作成本高,限制了其大规模实际应用。因此如何提高电极的催化性能并降低电极制作成本成为MFC的研究重点方向。由于石墨烯基杂化材料具有良好的导电性和催化特性,因此石墨烯基杂化材料成为在MFC电极应用中的热点之一。本文综述了近年来MFC石墨烯基杂化电极材料的最新研究进展,重点讨论了改性石墨烯电极、金属及非金属/石墨烯杂化电极、金属氧化物/石墨烯杂化电极、聚合物/石墨烯杂化电极和石墨烯凝胶电极的设计思路和制备方法及其催化性能,着重分析了石墨烯基阳极和阴极杂化材料对MFC产电性能的影响。最后对石墨烯基杂化材料在MFC应用中存在的问题及研究前景进行了总结和展望。
【作者单位】： 上海应用技术大学化学与环境工程学院;天津城建大学 天津市水质科学与技术重点实验室;同济大学 污染控制与资源化研究国家重点实验室;
【关键词】： 石墨烯 杂化材料 微生物燃料电池 阴极电极 阳极电极
【基金】：国家自然科学基金(21577099,51408362) 天津市水质科学与技术重点实验室开放研究基金资助项目~~
【分类号】：O643.36;TM911.45
【正文快照】： 1引言随着能源危机的日益加重,开发绿色能源已经成为目前迫切的研究方向之一1。微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)是一种应用前景广泛的绿色能源系统,它利用产电微生物的新陈代谢,降解有机底物,产生胞外电子和质子2-5,电子通过中间介体由阳极电极传递至阴极电极,质子通

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