微生物燃料电池中生物阴极的研究进展

微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)在废水处理和新能源开发领域具有广阔的应用前景。目前,使用含铂催化剂的非生物阴极较为常见,但构造和操作成本较高,容易造成催化剂污染,限制了其广泛应用。生物阴极因其成本低、无催化剂污染等优点引起了人们的广泛关注。根据最终电子受体将微生物燃料电池中的生物阴极分为需氧型生物阴极和非需氧型生物阴极两类,对于以氧为末端电子受体的需氧型生物阴极,微生物直接将电子传递给氧进行氧还原,或是以铁和锰作为电子介质将电子间接传递给氧。非需氧型生物阴极主要使用硝酸盐作为末端电子受体。为了探讨生物阴极在MFCs中应用的可行性,综述了近年来生物阴极的研究进展。

改性TiO_(2)纳米管阵列电极的光电化学性能研究

近年来,掺杂改性的TiO_(2)纳米管作为光催化材料的研究受到广泛关注。本实验采用阳极氧化法在Ti板表面制备规则有序的TiO_(2)纳米管,通过在电解液中直接添加含Fe、N元素的化学试剂对其进行掺杂改性。利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和X射线光电子能谱对TiO2纳米管进行表征,确定TiO_(2)纳米管的最佳制备条件。最后利用瞬态光电流曲线、开路电位曲线、线性伏安扫描曲线对其光电化学性能进行比较。研究发现,1%的Fe元素掺杂材料具有更好的光电响应,光照时开路电位可达0.345 V;9%的N元素掺杂材料具有最好的光电活性,光照时开路电位可达0.3 V。