%0 Journal Article
%T Sustainable Electricity Generation in Microbial Fuel Cells Using Fe(Ⅲ)-EDTA as Cathodic Electron Shuttle
Fe(Ⅲ)-EDTA作为阴极电子穿梭体的微生物燃料电池持续产电机制
%A DENG Li-fang
%A ZHOU Shun-gui
%A ZHANG Jin-tao
%A ZHUANG Li
%A LU Na
%A ZHANG Li-xia
%A
邓丽芳
%A 周顺桂
%A 张锦涛
%A 庄莉
%A 卢娜
%A 张礼霞
%J 环境科学
%D 2009
%I
%X 阴极氧还原反应(ORR)是影响微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)性能的重要因素.采用双室MFC以Fe(Ⅲ)-EDTA为阴极液进行持续产电试验.结果表明,添加Fe(Ⅲ)-EDTA作为阴极液可显著加速氧还原反应速率,降低内阻,提高输出电压与功率.当阴极液中存在20.0 mmol/L的Fe(Ⅲ)-EDTA时,电池内阻仅为300 Ω,比对照降低了900 Ω,其输出电压(1 000 Ω下)与功率密度可维持在200.1 mV、 16.0 mW/m2左右,比不加的对照分别提高73.2%、 70.1%. Fe(Ⅲ)-EDTA氧化再生与持续产电试验表明,Fe(Ⅲ)-EDTA可通过曝气氧化再生、循环利用,即Fe(Ⅲ)-EDTA可作为阴极电子穿梭体加速电子至氧气的传递.Fe(Ⅲ)-EDTA首先接受阴极电子被还原成Fe(Ⅱ)-EDTA,在阴极室充分曝气条件下,Fe(Ⅱ)-EDTA将电子传递给O2同时被氧化再生成Fe(Ⅲ)-EDTA,从而完成电子从电极传递到氧气的穿梭过程,MFC得以长期稳定运行.进一步优化试验显示,Fe(Ⅲ)-EDTA作为阴极电子穿梭体强化MFC产电的适宜条件为:浓度20.0 mmol/L、pH=5.0左右.在此条件下MFC的最大功率密度达100.9 mW/m2.
%K Klebsiella
%K pneumoniae
%K L17
%K microbial fuel cell(MFC)
%K electron shuttle
%K oxidation regeneration
%K Klebsiella pneumoniae L17
微生物燃料电池
%K 电子穿梭体
%K Fe(Ⅲ)-EDTA
%K 氧化再生
%K Klebsiella
%K pneumoniae
%K L17
%U http://www.alljournals.cn/get_abstract_url.aspx?pcid=3FF3ABA7486768130C3FF830376F43B398E0C97F0FF2DD53&cid=A7CA601309F5FED03C078BCE383971DC&jid=64CD0AA99DD39F69401C615B85F123EF&aid=4330692E6E1EB84C006B36E4EAC3BFA3&yid=DE12191FBD62783C&vid=340AC2BF8E7AB4FD&iid=DF92D298D3FF1E6E&sid=F4E0DF030AC3A199&eid=423FC0C399AA2C41&journal_id=0250-3301&journal_name=环境科学&referenced_num=0&reference_num=25