基于納米MoS2為催化陰極的MEC的產(chǎn)氫特性及其性能優(yōu)化.pdf

1、微生物燃料電池（MEC）可以利用生物質(zhì)氫發(fā)酵廢水作為產(chǎn)氫的供料，進(jìn)而提高了生物質(zhì)資源的利用率。而對(duì)MEC產(chǎn)氫技術(shù)的利用，有兩個(gè)較大制約因素，一是作為陰極催化劑的Pt成本過高、二是暗發(fā)酵產(chǎn)氫過程中產(chǎn)生的丁酸對(duì)于MEC中的陽極微生物不容易直接利用，使得MEC處理復(fù)雜的廢液時(shí)產(chǎn)氫性能下降。
　　針對(duì)上述問題，本實(shí)驗(yàn)首先考察了納米 MoS2代替 Pt作為陰極催化劑并進(jìn)行MEC產(chǎn)氫的可行性，結(jié)果表明：在負(fù)載比例20％-wt時(shí)，電極的過電位與

2、Pt/C接近。而MEC以1 g/L乙酸鈉為底物產(chǎn)氫過程，在外加電壓為0.9 V時(shí)，819.84 g/L的氫氣產(chǎn)量和3.027 m3/m3/d的產(chǎn)氫速率，其產(chǎn)氫性能和能量收益及相關(guān)參數(shù)與Pt/C為催化劑的M EC的性能基本一致。
　　在成功利用基于MoS2陰極的MEC產(chǎn)氫后，本實(shí)驗(yàn)繼續(xù)考察了用該反應(yīng)器處理丁酸產(chǎn)氫的性能。以丁酸為底物在MFC中富集陽極微生物進(jìn)行產(chǎn)氫實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：以丁酸馴化富集的陽極微生物可以更好的利用丁酸進(jìn)行產(chǎn)氫，

3、在以丁酸為單一底物產(chǎn)氫過程中，MEC在0.8 V的外加電壓下得到了791.38 mL/g NaBu的氫氣產(chǎn)量和1.892 m3/m3/d的產(chǎn)氫速率；MEC在處理模擬廢液進(jìn)行產(chǎn)氫時(shí)，外加電壓為0.8 V，丁酸去除率達(dá)到了最大的48%；而在處理真實(shí)發(fā)酵廢液產(chǎn)氫時(shí)，當(dāng)外加電壓為0.9 V，產(chǎn)氫速率達(dá)到最大的5.22±0.09 m3/m3/d，當(dāng)外加電壓為0.5 V丁酸去除率最大41.1%，COD去除率最大為69%。
　　同時(shí)嘗試Ce(Ⅲ