外源添加物对海底沉积物微生物燃料电池性能的影响

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7.294mW/m2, 分别是BMFC-0 (0.875mW/m2)和BMFC-2(0.106mW/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。