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不同阴极电子受体从生物燃料电池中发电的比较研究

赵庆良  张金娜  尤世界  姜珺秋  
【摘要】:以活性炭阳极双室生物燃料电池为基础,使用葡萄糖(COD为2000mg·L-1)作为底物,比较了铁氰化钾、过氧化氢、重铬酸钾和高锰酸钾分别作为生物燃料电池阴极电子受体时电池的开路电压和功率输出.结果表明,铁氰化钾、过氧化氢和重铬酸钾对应的开路电位分别为0·72V、0.33V和1.13V,均低于高锰酸钾的1.41V.铁氰化钾和重铬酸钾对应的最大功率密度分别为4788mW·m-3和10951mW·m-3,相比之下高锰酸钾对应的最大功率达到了21912mW·m-3.除过氧化氢外,3种氧化剂对应的电池内阻没有区别,均在2200Ω左右.当高锰酸钾浓度为200mg·L-1、pH为2.0时,开路电位高达1.44V,阴极电位达到1.38V,pH对电池电压输出的影响比高锰酸钾浓度更为显著.将高锰酸钾用于生物燃料电池从有机废水中发电不但可以极大提高系统的功率输出,还具有十分显著的经济和环境效益.

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