Rhodoferax ferrireducens微生物燃料电池中钒化合物的催化性能

以Rhodoferax ferrireducens菌为产电微生物,构建了可进行二次循环充电的微生物燃料电池,进行了NaVO3阳极催化和钒络合物K3[VO(O2)2(OOC-COO)](KVC)阴极催化的研究.结果表明,NaVO3浓度为4mmol/L、外电阻510-时,钒化合物阳极催化最大输出电流可达0.581mA,与无任何催化剂存在的情况相比,输出电流提高0.272mA;KVC阴极催化同样能够提高电池的性能,最佳钒络合物催化浓度为25mmol/L时,最大输出电流可达0.949mA;阴阳极室中同时加入催化剂后,电池输出电流进一步提高,最大输出电流可达1.06mA.

钒冶金废水微生物异化还原过程

以微生物燃料电池为研究工具,研究Rhodoferax ferrireducens(R.f)异化还原钒(Ⅴ)的过程。在对R.f进行NaVO3耐性驯化实验的基础上,考查NaVO3废水浓度、pH值和温度对R.f还原钒(Ⅴ)的影响。结果表明:适量钒元素对微生物生长具有促进作用,微生物的生长趋势及周期与钒(Ⅴ)的还原趋势及周期基本相同;初期由于钒化合物的生物效应促进葡萄糖消耗量增加,葡萄糖氧化分解过程产生小分子有机酸,使溶液pH降低,但钒(Ⅴ)还原过程需要H+的参与,且R.f异化作用也消耗部分小分子有机酸,后期溶液pH升高。经优化其培养条件为:温度30℃、搅拌速度150r/min、pH为7.5时,在NaVO3含量为300mg/L的钒废水中,R.f对钒(Ⅴ)的还原率为76%,细菌总数达到1.1×109cfu/mL。