高效低成本模块化光合微生物燃料电池过程研究

项目名称： 高效低成本模块化光合微生物燃料电池过程研究

项目编号： No.21176242

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 化学工程及工业化学

项目作者： 李浩然

作者单位： 中国科学院过程工程研究所

项目金额： 65万元

中文摘要： 微生物燃料电池大规模产业化的核心是在降低构建成本的同时提高综合输出功率，途径是发展Fe系催化剂替代Pt以及模块化单电池串、并联组合。活性的Fe系氧化物催化剂可在阳极促进细胞向电极传递电子，在阴极介导氧气与质子及电子结合形成水，兼具廉价、高效的优势。本项目拟采用气相羰基铁直接热解法沉积单质Fe于石墨电极，进一步活化氧化为磁铁矿和赤铁矿等活性铁氧化物修饰石墨电极，建立光合细菌/Fe-C阳极/Fe-C阴极高效电子通道。通过优化设计模块化无膜单室空气阴极微生物燃料电池，并进行串、并联组合提高整体功率输出。利用Fe-C电极在线富集高效产电的光合细菌，研究废水流道分布和水力停留时间、温度、光照条件影响，以及电池组合模式和较高功率输出条件下单电池对电池组运行影响。构建1000W级光合微生物燃料电池系统， BOD5去除率大于80%,电子回收率大于80%，为MFC广泛应用提供依据。

中文关键词： 低构造成本；产电微生物；微生物燃料电池；电极催化；模块化

英文摘要：

英文关键词： Low construction cost；Exoelectrogen；microbial fuel cell；electrode catalysis；Modularization