CAJ | 학술논문

构建了一个以醋酸钠水溶液为阳极原料、高锰酸钾为阴极氧化剂的双室微生物燃料电池,考察了阴极溶液浓度、阴极流动状态、外电阻和pH值等因素对电池性能的影响,监测了电池外电压和两极电极电势的变化过程,并分析了阴极极化的原因和限制微生物燃料电池(MFC)的关键因素.研究结果显示: (1) MnO2在碳纸表面的沉积是阴极极化的主要原因,而溶液流动可以明显降低极化程度;将高锰酸钾溶解在缓冲溶液中可以进一步降低阴极H+浓差极化;(2) 根据极化曲线可以推断,影响电池输出功率的决定性因素应是微生物代谢反应速度和微生物与电极之间的电子传递速率;(3) 随外电阻的变化,电池输出功率出现极大值824 mW/m2,相应外电阻为300 Ω左右,这与通过I-V关系曲线推导得到的电池内阻(284±18) Ω相吻合;(4) pH值和高锰酸钾浓度对电池阴极电极电势的影响符合Nernst方程.
구건료일개이작산납수용액위양겁원료、고맹산갑위음겁양화제적쌍실미생물연료전지,고찰료음겁용액농도、음겁류동상태、 외전조화pH치등인소대전지성능적영향,감측료전지외전압화량겁전겁전세적변화과정,병분석료음겁겁화적원인화한제미생물연료전지(MFC)적관건인소.연구결과현시: (1) MnO2재탄지표면적침적시음겁겁화적주요원인,이용액류동가이명현강저겁화정도;장고맹산갑용해재완충용액중가이진일보강저음겁H+농차겁화;(2) 근거겁화곡선가이추단,영향전지수출공솔적결정성인소응시미생물대사반응속도화미생물여전겁지간적전자전체속솔;(3) 수외전조적변화,전지수출공솔출현겁대치824 mW/m2,상응외전조위300 Ω좌우,저여통과I-V관계곡선추도득도적전지내조(284±18) Ω상문합;(4) pH치화고맹산갑농도대전지음겁전겁전세적영향부합Nernst방정.