基于电极改性提高微生物燃料电池产电性能的研究文献综述
2020-05-02 05:05
1.1微生物燃料电池的研究背景 随着我国社会的不断发展进步,各种环境污染问题成为科技发展首要控制的环保因素。
环境和能源问题日益突出,如果能源和环境问题得不到有效解决,不仅社会可持续发展的目标难以实现,而且人们的生存环境和生活质量也会受到严重影响,发展新型能源也受到越来越多的关注。
微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)作为新开发的一种能源,其原理是利用微生物将有机物中的化学能转化成电能的过程,从而形成一种产电的装置,产电微生物作为一种催化剂来说,对微生物燃料电池有着至关重要的作用。
日常生活中产生的废水、沉积物等含有大量微生物的物质都可以成为微生物燃料电池产电微生物的工作来源,可以在任何环境下选取有效的产电微生物来作为微生物燃料电池的生物催化剂。
由于微生物燃料电池原料来源比较多,运行成本低,且具有清洁无污染的特性,因此,微生物燃料电池成为了解决环境和能源问题的一大热门的科学研究[1]。
早在1911年,英国杜伦大学植物学家M.C.Potter首先发现微生物具有产电功能,提出了微生物燃料电池这一概念。
但是由于当时微生物燃料电池发展地十分缓慢。
直到20世纪80年代,伦敦皇家学院的M.J.Allen和H.Peter Bennetto对最初的微生物燃料电池做出来一系列变革性的改进,最终形成了沿用至今的微生物燃料电池基本模型[2]。
到了20世纪90年代,燃料电池产生新的突破,韩国科学技术研究院的研究员B-H.kim发现某些物种的细菌具有电化学活性,这意味着微生物燃料电池将不用介质就能将电子转移到阳极。
发展至今,微生物燃料电池越发受到科研工作者的重视,因为与其他有机产能技术相比,在操作和功能上,微生物燃料电池都具有明显的优势,比如说它既能保证能量转化的高效率,而且工作条件温和,因为产物大多数为CO2等无害气体,所以又不需要进行废气处理。
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