量子点碳修饰生物阴极提高BC-MFC系统脱氮及产电性能

作     者：韩煦葳 王锦 王丽 王文雷 于忠军 成大陆 

作者机构：哈尔滨工业大学能源科学与工程学院 哈尔滨热电有限责任公司 

出 版 物：《高校化学工程学报》 (Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主　　题：量子点碳 微生物燃料电池(MFC) 生物阴极 脱氮 污水处理 

摘      要：为提高生物阴极微生物燃料电池系统脱氮及产电性能，提出采用量子点碳对生物阴极微生物燃料电池系统（BC-MFC）的生物阴极（BC）进行修饰，以增加阴极附着面积提高微生物附着量。以脱氮作为首要目标，产电作为次要目标，设计了4组不同类型生物阴极的BC-MFC系统进行实验。结果表明，利用量子点碳对生物阴极进行修饰，能提高系统的脱氮能力，氨氮和总氮去除率最高可达到80% 和77%，相比于对照组均提升约10%；系统微生物群落形成更快，启动时间缩短，且系统内阻最高下降24.19 Ω，平均下降约23 Ω，功率密度最高提升9.42 mW·m-3，平均提升6.76 mW·m-3；增加了系统的不稳定因素，采用微生物提前挂膜培养和在阴极区域栽种湿地植物的方法可提高系统稳定性。