- 外源营养物对海底沉积物微生物燃料电池电化学性能的影响被引量:4
- 2016年
- 以天然海泥(BMFC-0)、添加尿素的海泥(BMFC-1)和添加乳酸的海泥(BMFC-2)构建海底沉积物微生物燃料电池(BMFCs),研究外源添加营养物质对BMFCs电池性能及电极电化学性能的影响。结果表明,尿素和乳酸这两种营养物质明显影响海泥中微生物的数量和电化学性能;计数结果表明,BMFC-2中的细菌数量最多,约为1.08×10^(11)cfu/m^2,分别是BMFC-1和BMFC-0的2.97倍和13.5倍。Tafel测试结果表明,BMFC-2阳极生物膜电化学活性高于BMFC-1和BMFC-0;BMFC-1和BMFC-2的阳极电子交换动力学活性分别是BMFC-0的1.30倍和1.63倍。通路状态下,BMFC-2的输出电压最大(约520 mV),BMFC-0的输出电压最低(约175 mV);BMFC-2的最大输出功率密度为96.57 mW·m^(-2),分别是BMFC-0(10.94 mW·m^(-2))和BMFC-1(51.57 mW·m^(-2))的8.83倍和1.87倍。根据外源营养物质对阳极表面生物膜电容特性影响的分析,提出了外源营养物提高电池性能的模型,阴极表面细菌数量增多,代谢产生的电子数量增加,生物膜增厚,生物模电容和双电层电容增大。
- 柳昭慧宰学荣周长阳陈伟英明付玉彬
- 关键词:海底沉积物微生物燃料电池尿素乳酸电化学性能
- 一种海底微生物燃料电池断路连接结构
- 本实用新型公开了一种海底微生物燃料电池断路连接结构,该结构包括连接金属管,上金属板,下金属板和绝缘隔板:一定尺寸的金属管一端与电池框架的正极焊接,另一端与上金属板焊接,另一个金属管一端与电池框架负极焊接,一端与下金属板焊...
- 付哲平付玉彬英明
- 文献传递
- 一种海底沉积物层活性金属燃料电池结构和装置
- 本发明专利公开了一种海底沉积物层活性金属燃料电池结构和装置,其结构特征是:以活性金属作为电池负极材料,置于一定深度的海底沉积物层中,导电碳材料作为正极置于海水层中,海底沉积物层/海水层界面作为天然的离子交换膜,用于电池内...
- 付玉彬英明于建
- 文献传递
- 一种海洋监测仪器用海底沉积层燃料电池电源长期供电系统
- 本发明描述一种海洋监测仪器用海底沉积层燃料电池电源长期供电系统,该系统采用模块化设计,包括正极模块、负极模块、升压模块、储能模块、监测仪器模块、信息转化与传输模块、控制模块。其中负极模块置于海底沉积层中;正极模块置于海水...
- 付玉彬英明陈伟
- 文献传递
- 一种海底沉积物层镁阳极燃料电池实海装置
- 本发明公开了一种海底沉积物层镁阳极燃料电池实海装置,其装置特征是:分别以导电碳纤维刷阴极、镁合金阳极作为电池正、负极材料,海底沉积物层作为电解质环境,在使用过程中直接把镁阳极及支撑架插入到海底沉积物层,阴极碳纤维刷工作在...
- 付玉彬柴方刚英明于建
- 文献传递
- 一种驱动监测仪器用海底微生物燃料电池框架结构系统
- 本实用新型公开了一种驱动监测仪器用海底微生物燃料电池框架结构系统。该电池框架包括金属框架及连接金属框架的绝缘材料和连接与金属框架上的电极材料。电池系统包括,升压模块和储能模块以及外接监测仪器。该电池框架结构为:由一定尺寸...
- 付玉彬英明于建庄晓培王健柴方刚
- 文献传递
- 外源添加物对海底沉积物微生物燃料电池性能的影响被引量:5
- 2015年
- 以天然海泥(BMFC-0)、外添加葡萄糖的海泥(BMFC-1)和外添加丹皮酚的海泥(BMFC-2)作为底物构建海底沉积物微生物燃料电池(BMFCs),研究外源添加物对BMFCs电池性能及电极性能的影响。结果表明,丹皮酚对海泥中微生物具有明显抑制作用,葡萄糖提高海泥中微生物的产电性能。通路状态下,BMFC-1的阳极电位低于BMFC-0,BMFC-2的阳极电位高于BMFC-0。电化学研究结果表明,BMFC-1阳极生物膜中产电菌电化学活性高于BMFC-0,而BMFC-2产电菌的电化学活性受到抑制;BMFC-1和BMFC-2的阳极相对动力学活性分别是BMFC-0的1.91倍和0.67倍。BMFC-1的平均输出功率密度为7.294m W/m2,分别是BMFC-0(0.875m W/m2)和BMFC-2(0.106m W/m2)的8.3和68.8倍。根据添加物对阳极表面生物膜电容特性影响的分析,提出阳极表面电容性质对电极及电池性能影响的独特机理。
- 英明柳昭慧赵阳国付玉彬
- 关键词:海底沉积物微生物燃料电池电化学性能海泥葡萄糖丹皮酚
- 一种有机污染物降解原位监测用海底沉积层生物燃料电池传感器系统
- 本发明描述一种有机污染物降解原位监测用海底沉积层生物燃料电池传感器系统,该系统利用海底生物燃料电池的电催化降解作用作为设计原理,即海底沉积层中的细菌不断分解有机污染物(如石油污染物),产生电子,海泥中置入负极,海水中放置...
- 付玉彬孟瑶英明
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- 一种利于实海使用的海底沉积层微生物燃料电池装置
- 一种海底沉积层微生物燃料电池装置,其特征是电池框架为单层或多层中空的圆柱体金属框架结构。电池正负极材料均为导电碳纤维刷,正负电极导电碳纤维刷数量比控制在1~3之间,正负电极之间使用高强度环氧玻璃钢纤维棒连接。在环氧玻璃钢...
- 付玉彬林耀华于建英明
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- 一种海洋监测仪器用海底沉积层燃料电池电源长期供电系统
- 本发明描述一种海洋监测仪器用海底沉积层燃料电池电源长期供电系统,该系统采用模块化设计,包括正极模块、负极模块、升压模块、储能模块、监测仪器模块、信息转化与传输模块、控制模块。其中负极模块置于海底沉积层中;正极模块置于海水...
- 付玉彬英明陈伟