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复合碳纳米阳极强化微生物燃料电池产电研究

李海杰  
【摘要】:石墨烯疏水性及层间π-π共轭极大地影响了其生物相容性和分散性,难以有效修饰电极.文章通过将石墨烯与碳纳米管混合,利用二者之间的非共价结合,消除了石墨烯单一修饰电极的缺点,并通过浸渍法制备了石墨烯-碳纳米管复合碳纳米材料电极.扫描电镜观察表明,石墨烯与碳纳米管被牢固地固定在碳毡电极表面,形成了复合均一层.将复合电极用作微生物燃料电池(MFC)的阳极,显著改善了MFC的产电性能.复合阳极的MFC的最大功率密度(760.7 m W/m2)比空白碳毡阳极MFC的(228.8 m W/m2)高2.36倍,因为复合电极显著降低了阳极的电子传递阻力,减轻了阳极极化,改善了阳极电化学性能.复合碳纳米材料修饰阳极的电子传递阻抗(39.8Ω)比空白碳毡阳极的(248.7Ω)低84%.

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