用于生物电化学系统的石墨烯电极新进展

可持续社会的发展需要成本低,并从废物或废水中提取能源或将能源转化为产品的环境友好技术.近年兴起的生物电化学系统(bess)利用微生物催化不同电化学反应,是将废物或废水中能量转化为电能等多种产品的发展前景广阔的新技术.当有关反应的吉布斯自由能小于零,系统输出电能,此时的bess即为微生物燃料电池(mfcs);相反,若反应的吉布斯自由能为正值,此时的bess被称为微生物电解电池(mecs).随着研究工作的不断深入和拓展,bess的电极性能已成为制约其应用的瓶颈.石墨烯以其独特的结构和优异的材料性能在bess领域,特别是mfcs中得以应用.本文参考了最新的文献资料,综述了石墨烯应用于bess的发展现状,包括应用于mfcs的石墨烯电极、掺杂石墨烯电极、担载石墨烯电极,对其在mecs中可能的应用,以及未来发展趋势予以展望.