Microbial fuel cell (MFC) is the device which converts chemical
energy to electrical energy by using electrochemical active microorganisms
as the anode catalysts to oxidize the waste biomass,
and this clean technology has a broad prospect in the field of
wastewater treatment and new energy development such as
wireless sensors and biosensors (Logan et al., 2006; Fornero,
2008). However, the low performance and high cost are considered
as the thresholds for feasible industrial application (Logan
et al., 2007; Rozendal et al., 2008).The use of air cathode in MFC
alleviated the above problems because the oxygen is freely available,
and sustainable (Liu et al., 2008; Zhang et al., 2013). The
output voltage of MFC with air cathodes often constrained by the
oxygen reduction reaction (ORR) rate and internal resistance (Fan
et al., 2008). Until now, platinum (Pt) is the most common catalyst
for ORR. However, due to its high cost, it is not used for commercial
MFC applications (Ghasemi et al., 2013).
Therefore, it is urgent to develop a kind of cheaper and more
active electrode catalyst. In this respect, a broad range of alternative
catalysts based on non-precious metals (Fe, Co, Ni, etc.) or
metal oxides (Fe2O3, PbO2,Co3O4, MnO2, etc.) have been actively
pursued (Choi et al., 2011; Jaouen et al., 2011; Médard et al., 2006;
Morris et al., 2007; Zhang et al., 2009b, 2014; Zhou et al., 2011).
Among these materials, Fe based materials were widely studied
due to lower cost. The previous study proved that iron-based
Ethylene Diamine Tetraacetic Acid (EDTA) had a good catalytic
activity in the air cathode, which was reversibly re-oxidized by
oxygen (Xia et al., 2013). The previous studies reported that FePc
exhibited a very similar catalytic activity to Pt (Birry et al., 2011;
Zhao et al., 2005). Moreover, the enhanced catalytic performance
for ORR was also observed in Fe based alloys. (Tang et al., 2010;
Toda et al., 1999; Zhang et al., 2011). These studies indicated
that ferrous materials had great catalytic effect in air cathode
จุลินทรีย์เซลล์เชื้อเพลิง (MFC) เป็นอุปกรณ์ที่แปลงเคมีพลังงานไฟฟ้าโดยใช้ไฟฟ้าใช้งานจุลินทรีย์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาขั้วบวกเพื่อออกซิไดซ์ของเสียชีวมวลและเทคโนโลยีสะอาดนี้เสนอสิ่งที่มีในฟิลด์ของบำบัดน้ำเสียและการพัฒนาพลังงานใหม่เช่นเซ็นเซอร์ไร้สายและ biosensors (Logan et al. 2006 Fornero2008) . อย่างไรก็ตาม พิจารณาประสิทธิภาพต่ำและค่าใช้จ่ายสูงเป็นเกณฑ์สำหรับอุตสาหกรรมกระทำ (โลแกนet al. 2007 Rozendal et al. 2008) การใช้อากาศแคโทดใน MFCบรรเทาปัญหาข้างต้นเนื่องจากออกซิเจนมีอิสระและยั่งยืน (Liu et al. 2008 Zhang et al. 2013) การเอาท์พุทแรงดันไฟฟ้าของ MFC กับ cathodes อากาศมักจะจำกัดโดยการอัตราของปฏิกิริยา (ORR) ออกซิเจนลดลงและความต้านทานภายใน (พัดลมet al. 2008) จนถึงขณะนี้ แพลตตินั่ม (Pt) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาทั่วไปสำหรับ ORR อย่างไรก็ตาม เนื่องจากค่าใช้จ่ายสูง ไม่ใช้เพื่อการค้าโปรแกรมประยุกต์ MFC (Ghasemi et al. 2013)จึง มันเป็นเร่งด่วนในการพัฒนาชนิดของถูกกว่าและอื่น ๆเร่งปฏิกิริยาอิเล็กโทรดที่ใช้งานอยู่ ในแง่นี้ ทางเลือกหลากหลายในไม่ใช่โลหะมีค่า (Fe, Co, Ni ฯลฯ) ตามสิ่งที่ส่งเสริม หรือโลหะออกไซด์ (Fe2O3, PbO2, Co3O4, MnO2 ฯลฯ) ได้อย่างแข็งขันติดตาม (Choi et al. 2011 Jaouen et al. 2011 Médard et al. 2006มอร์ริส et al. 2007 Zhang et al. 2009b, 2014 โจว et al. 2011)ระหว่างวัสดุเหล่านี้ Fe ตามวัสดุที่มีอย่างแพร่หลายศึกษาเนื่องจากการลดต้นทุน การศึกษาก่อนหน้านี้พิสูจน์ที่เหล็กเอทิลี Diamine Tetraacetic กรด (EDTA) มีตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดีกิจกรรมในอากาศแคโทด ซึ่งถูก reversibly เป็นการออกซิไดซ์โดยออกซิเจน (เซี่ย et al. 2013) การศึกษาก่อนหน้านี้รายงานว่า FePcจัดแสดงกิจกรรมที่คล้ายกันมากเร่งปฏิกิริยา Pt (Birry et al. 2011Zhao et al. 2005) นอกจากนี้ ประสิทธิภาพตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับ ORR ยังพบว่า ใน Fe ตามโลหะผสม (Tang et al. 2010โท et al. 1999 Zhang et al. 2011) ระบุการศึกษาเหล่านี้ว่า วัสดุเหล็กมีผลเร่งปฏิกิริยาในอากาศแคโทด
การแปล กรุณารอสักครู่..
เซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ (MFC) เป็นอุปกรณ์ที่แปลงสารเคมี
พลังงานพลังงานไฟฟ้าโดยใช้จุลินทรีย์ที่ใช้งานไฟฟ้า
เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาขั้วบวกออกซิไดซ์ชีวมวลขยะ
และเทคโนโลยีสะอาดนี้มีโอกาสในวงกว้างในด้านการ
บำบัดน้ำเสียและการพัฒนาพลังงานใหม่ดังกล่าว เป็น
เซ็นเซอร์ไร้สายและไบโอเซนเซอร์ (โลแกน et al, 2006;. Fornero,
2008) อย่างไรก็ตามผลการดำเนินงานต่ำและค่าใช้จ่ายสูงได้รับการพิจารณา
เป็นเกณฑ์สำหรับการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมเป็นไปได้ (โลแกน
et al, 2007;.. Rozendal et al, 2008) การใช้งานของแคโทดอากาศในเอ็มเอฟได้โดยง่าย
ช่วยบรรเทาปัญหาดังกล่าวเพราะออกซิเจนที่มีอยู่ได้อย่างอิสระ ,
และยั่งยืน (Liu et al, 2008;.. Zhang et al, 2013)
แรงดันการส่งออกของเอ็มเอฟกับ cathodes อากาศมักจะ จำกัด ด้วย
การลดออกซิเจนปฏิกิริยา (ออร์) อัตราและความต้านทานภายใน (Fan
et al., 2008) จนถึงขณะนี้ Platinum (PT) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่พบมากที่สุด
สำหรับออร์ แต่เนื่องจากค่าใช้จ่ายสูงของมันก็ไม่ได้ถูกใช้เพื่อการพาณิชย์
การใช้งานเอ็มเอฟ (Ghasemi et al., 2013).
ดังนั้นจึงเป็นเรื่องเร่งด่วนในการพัฒนาชนิดของราคาถูกและอื่น ๆ
ที่ใช้งานอิเล็กโทรดตัวเร่งปฏิกิริยา ในแง่นี้ความหลากหลายของทางเลือกที่
ตัวเร่งปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับโลหะที่ไม่ใช่มีค่า (Fe, Co, Ni, ฯลฯ ) หรือ
โลหะออกไซด์ (Fe2O3, PbO2, Co3O4, MnO2 ฯลฯ ) ได้รับการแข็งขัน
ติดตาม (Choi et al, 2011; Jaouen et al, 2011;. Médard et al, 2006;.
มอร์ริส et al, 2007;. Zhang et al,, 2009b 2014;... โจว et al, 2011)
ในหมู่วัสดุเหล่านี้วัสดุเฟตามได้อย่างกว้างขวาง การศึกษา
เนื่องจากค่าใช้จ่ายที่ต่ำกว่า การศึกษาก่อนหน้านี้พิสูจน์ให้เห็นว่าเหล็กที่ใช้
เอทิลีน Diamine Tetraacetic Acid (EDTA) มีตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดี
กิจกรรมในแคโทดอากาศซึ่งได้รับการพลิกกลับอีกครั้งโดยออกซิไดซ์
ออกซิเจน (เซี่ย et al., 2013) การศึกษาก่อนหน้านี้มีรายงานว่า FEPC
แสดงการเร่งปฏิกิริยาคล้ายกับ Pt (Birry et al, 2011;.
. Zhao et al, 2005) นอกจากนี้ยังมีการปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของตัวเร่งปฏิกิริยา
สำหรับออร์นอกจากนี้ยังพบว่าในโลหะผสมเฟตาม (Tang et al, 2010;.
โทดะ et al, 1999;.. Zhang et al, 2011) การศึกษาเหล่านี้ชี้ให้เห็น
ว่าวัสดุเหล็กมีผลดีในการเร่งปฏิกิริยาแคโทดอากาศ
การแปล กรุณารอสักครู่..
เซลล์เชื้อเพลิงจุลินทรีย์ ( MFC ) เป็นอุปกรณ์ที่แปลงทางเคมีพลังงานพลังงานไฟฟ้าโดยใช้ไฟฟ้าที่ใช้จุลินทรีย์เป็นแอโนดตัวเร่งปฏิกิริยาที่จะออกซิไดซ์ของเสียชีวมวลเทคโนโลยีสะอาดและมีโอกาสกว้างในเขตของระบบบำบัดน้ำเสียและการพัฒนาพลังงานใหม่ เช่นเซ็นเซอร์ไร้สายและตาม ( โลแกน et al . , 2006 ; Fornero ,2008 ) อย่างไรก็ตาม ประสิทธิภาพต่ำและราคาสูงจะถือว่าเป็นเกณฑ์สำหรับการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมที่เป็นไปได้ ( โลแกนet al . , 2007 ; rozendal et al . , 2008 ) การใช้อากาศใน MFC แคโทดโดยปัญหาดังกล่าวเพราะออกซิเจนสามารถใช้ได้อย่างอิสระและยั่งยืน ( Liu et al . , 2008 ; Zhang et al . , 2013 ) ที่แรงดันของอากาศแห้งมักจะ จำกัด บลจ. เอ็มเอฟซีโดยปฏิกิริยารีดักชันของออกซิเจน ( ออร์ ) ความต้านทานเท่ากันและภายในพัดลมet al . , 2008 ) จนถึงตอนนี้ , Platinum ( PT ) เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่พบบ่อยที่สุดสำหรับ ออร์ . อย่างไรก็ตาม เนื่องจากค่าใช้จ่ายสูง ไม่ใช้เพื่อการค้าโปรแกรมประยุกต์ MFC ( ghasemi et al . , 2013 )ดังนั้น จึงเป็นเรื่องเร่งด่วนที่จะพัฒนาชนิดของที่ถูกกว่า และ เพิ่มเติมตัวเร่งปฏิกิริยาอิเล็กโทรดที่ใช้งาน ในความเคารพนี้ช่วงกว้างของทางเลือกตัวเร่งปฏิกิริยาบนพื้นฐานของโลหะมีค่าโนน ( Fe , Co , Ni , ฯลฯ ) หรือเหล็กออกไซด์ ( Fe2O3 pbo2 co3o4 mno2 , , , , ฯลฯ ) ได้รับการแข็งขันติดตาม ( Choi et al . , 2011 ; jaouen et al . , 2011 ; M é dard et al . , 2006 ;มอร์ริส et al . , 2007 ; Zhang et al . , 2009b 2014 ; โจว et al . , 2011 )ในหมู่เหล่านี้วัสดุเหล็ก ใช้วัสดุการศึกษาอย่างกว้างขวางเนื่องจากการลดลงของต้นทุน การศึกษาที่ผ่านมาพิสูจน์ให้เห็นแล้วว่า iron-basedเอทิลีนไดอะ tetraacetic acid ( EDTA ) มีปฏิกิริยากิจกรรมในอากาศแคโทดซึ่งเป็นออกซิไดซ์ซึ่งพลิกกลับได้อีกครั้งโดยออกซิเจน ( Xia et al . , 2013 ) การศึกษาก่อนหน้านี้รายงานว่า fepcมีความว่องไวมากเหมือนกันกับ PT ( birry et al . , 2011 ;จ้าว et al . , 2005 ) นอกจากนี้ การเพิ่มประสิทธิภาพสำหรับ ออร์ถูกพบในเหล็กที่ใช้ผสม ( Tang et al . , 2010โทดะ et al . , 1999 ; Zhang et al . , 2011 ) การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าวัสดุเหล็กมีผลเร่งมากในอากาศ ]
การแปล กรุณารอสักครู่..