Air–cathode MFCs have shown to prod

Air–cathode MFCs have shown to produce
higher power output when operated without PEM (membrane-less
MFC), which has been attributed to higher cathode potential (Liu
and Logan, 2004; Liu et al., 2004). However, the major drawback
of a membrane-less air cathode MFC is oxygen diffusion into the
anode, which promotes the consumption of acetate by aerobic bacteria
and thus results in lower Coulombic efficiency (CE) (Cheng
et al., 2006a; Liu et al., 2004). Oxygen diffusion to anode can be
controlled by applying cathode coatings, such as polytetrafluoroethylene
(PTFE), which would form hydrophobic gas diffusion layer
on the air side of cathode (Cheng et al., 2006a). PTFE coating on
cathode improves the power density/Coulombic efficiency and
has been used as a diffusion layer in most of the air cathode studies
(Cheng et al., 2006a; Nimje et al., 2011; Pant et al., 2010; Wang
et al., 2010). PTFE is a highly hydrophobic material, which is used
to prevent water leakage in MFCs and it has good oxygen transfer
efficiency (Cheng et al., 2006b). However, PTFE may limit effective
proton transfer to the catalyst due to its highly hydrophobic nature
(Cheng et al., 2006b). In addition, PTFE is one of the expensive components
of MFC. Reducing the total cost of MFC while increasing
the power densities has become significant in recent years (Li
et al., 2011; Logan, 2009). Pilot or full scale continuous-flow MFC
applications may be available only if low cost and sustainable
materials are used (Logan, 2009). Many studies has offered lowcost
alternatives to different parts of MFCs, however, research on
a low-cost alternative to PTFE-diffusion layer is still very limited.
In this study, power generation performance of a membraneless
air cathode MFC (MLAC-MFC) fed with acetate containing synthetic wastewater in a continuous flow mode was investigated.
A non-conductive liquid-permeable cloth separator was used
instead of PEM to; (1) increase the cell potential and (2) lower
the cost of MFC. Polytetrafluoroethylene (PTFE) gas diffusion layer
was replaced by a spunbonded polyolefin membrane (polyethylene
fibers). To the best of our knowledge, this is the first study testing
the commercially available, low-cost polyolefin membrane as a diffusion
layer in MFCs to control oxygen diffusion and water loss.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

อากาศ – แคโทดเดอร์ได้แสดงการผลิตพลังงานสูงเมื่อดำเนินการ โดย PEM (เมมเบรนน้อยกว่าMFC), ซึ่งได้รับการบันทึกให้มีศักยภาพสูงกว่าแคโทด (หลิวและโล แกน 2004 Liu et al. 2004) อย่างไรก็ตาม อุปสรรคสำคัญแคโทดอากาศน้อยกว่าเยื่อ MFC เป็นออกซิเจนแพร่เข้าไปในตัวขั้วบวก ซึ่งส่งเสริมการบริโภคอะซิเตทโดยแบคทีเรียแอโรบิกและดังนั้นประสิทธิภาพต่ำ Coulombic (CE) (เชงet al. 2006a Liu et al. 2004) ออกซิเจนแพร่แอโนดสามารถควบคุม โดยใช้แคโทดเคลือบ เช่นฐาน(PTFE), ซึ่งจะฟอร์มเหนียวเหนอะหนะก๊าซแพร่ชั้นทางด้านอากาศของแคโทด (Cheng et al. 2006a) ไฟเบอร์เคลือบบนแคโทดปรับปรุงประสิทธิภาพพลังงานความหนา แน่น/Coulombic และมีการใช้เป็นชั้นกระจายในส่วนของการศึกษารังสีแคโทดอากาศ(Cheng et al. 2006a Nimje et al. 2011 กางเกงสแลค et al. 2010 วังet al. 2010) ไฟเบอร์เป็นวัสดุเหนียวเหนอะหนะสูง ซึ่งใช้เพื่อป้องกันไม่ให้น้ำ รั่วในเดอร์และจะได้ถ่ายเทออกซิเจนที่ดีมีประสิทธิภาพ (Cheng et al. 2006b) อย่างไรก็ตาม ไฟเบอร์อาจจำกัดประสิทธิภาพโปรตอนส่งแรงกระตุ้นเนื่องจากลักษณะของฝ่ามือสูง(Cheng et al. 2006b) นอกจากนี้ ไฟเบอร์เป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่มีราคาแพงของ MFC ลดต้นทุนรวมของ MFC เพิ่มความหนาแน่นของพลังงานเป็นสำคัญในปีล่าสุด (Liet al. 2011 โลแกน 2009) นักบินหรือเต็มสเกล MFC ไหลอย่างต่อเนื่องโปรแกรมประยุกต์อาจพร้อมใช้งานถ้าต้นทุนต่ำ และมีความยั่งยืนวัสดุที่ใช้ (Logan, 2009) การศึกษาจำนวนมากได้เสนอให้เซอร์อย่างไรก็ตาม ทางเลือกสำหรับส่วนต่าง ๆ ของเดอร์ วิจัยเกี่ยวกับยังคงเป็นทางเลือกต้นทุนต่ำชั้นไฟเบอร์แพร่จำกัดในการศึกษานี้ พลังสร้างประสิทธิภาพของการ membranelessอากาศแคโทด MFC (MLAC-MFC) เลี้ยง ด้วยอะซิเตทที่รับการตรวจสอบน้ำเสียสังเคราะห์ที่มีในโหมดการไหลอย่างต่อเนื่องใช้ตัวแยกผ้าที่ซึมเข้าไปได้ของเหลวไม่นำไฟฟ้าแทน PEM (1) เพิ่มศักยภาพเซลล์ และ (2) ที่ต่ำกว่าต้นทุนของ MFC ฐาน (PTFE) ก๊าซแพร่ชั้นถูกแทนที่ ด้วยเยื่อ polyolefin spunbonded (เอทิลีนเส้นใย) ที่สุดของความรู้ของเรา เป็นการศึกษาแรกทดสอบเมมเบรนโพลีโอเลฟินจำหน่าย ต้น ทุนต่ำเป็นการกระจายชั้นในเดอร์ในการควบคุมการสูญเสียออกซิเจนแพร่และน้ำ

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

MFCs เครื่องแคโทดได้แสดงให้เห็นในการผลิต
การส่งออกพลังงานที่สูงขึ้นเมื่อดำเนินการได้โดยไม่ต้องพีอีเอ็ม (เมมเบรนน้อย
เอ็มเอฟ) ซึ่งได้รับการบันทึกให้มีศักยภาพสูงขึ้นแคโทด (หลิว
และโลแกน, 2004. หลิว, et al, 2004) อย่างไรก็ตามอุปสรรคสำคัญ
ของเยื่อน้อยแคโทดอากาศเอ็มเอฟคือการแพร่กระจายออกซิเจนเข้าสู่
ขั้วบวกที่ส่งเสริมการบริโภคของอะซิเตทจากเชื้อแบคทีเรียแอโรบิก
และผลในประสิทธิภาพ Coulombic ต่ำ (CE) (จึง Cheng
, et al, 2006a. หลิว et al, ., 2004) ออกซิเจนแพร่ขั้วบวกสามารถ
ควบคุมได้โดยการใช้สารเคลือบแคโทดเช่น polytetrafluoroethylene
(PTFE) ซึ่งจะสร้างชั้นการแพร่กระจายก๊าซไม่ชอบน้ำ
ทางด้านอากาศของแคโทด (Cheng et al., 2006a) PTFE เคลือบบน
แคโทดช่วยเพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน / ประสิทธิภาพ Coulombic และ
ถูกนำมาใช้เป็นชั้นกระจายในส่วนของการศึกษาแคโทดอากาศ
(Cheng, et al, 2006a. Nimje et al, 2011;. หอบ et al, 2010;. วัง
et al., 2010) PTFE เป็นวัสดุที่ไม่ชอบน้ำสูงซึ่งถูกนำมาใช้
เพื่อป้องกันการรั่วซึมของน้ำใน MFCs และมีการถ่ายโอนออกซิเจนที่ดี
มีประสิทธิภาพ (Cheng et al., 2006b) อย่างไรก็ตาม PTFE อาจ จำกัด ประสิทธิภาพ
การถ่ายโอนโปรตอนตัวเร่งปฏิกิริยาเนื่องจากธรรมชาติไม่ชอบน้ำสูง
(Cheng et al., 2006b) นอกจากนี้ PTFE เป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่มีราคาแพง
ของเอ็มเอฟ การลดค่าใช้จ่ายรวมของเอ็มเอฟในขณะที่เพิ่ม
ความหนาแน่นของพลังงานได้กลายเป็นอย่างมีนัยสำคัญในปีที่ผ่านมา (Li
et al, 2011;. โลแกน 2009) นักบินหรือเต็มสเกล MFC แบบไหลต่อเนื่อง
การใช้งานอาจจะใช้ได้เฉพาะในกรณีที่มีต้นทุนต่ำและมีความยั่งยืน
วัสดุที่ถูกนำมาใช้ (โลแกน 2009) การศึกษาหลายแห่งได้เสนอ lowcost
ทางเลือกในส่วนต่าง ๆ ของ MFCs แต่งานวิจัยเกี่ยวกับ
ทางเลือกที่ต้นทุนต่ำไปยังชั้น PTFE แพร่ยังมีข้อ จำกัด มาก.
ในการศึกษานี้ประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าของ membraneless
อากาศแคโทดเอ็มเอฟ (MLAC-MFC) เลี้ยง . ด้วยอะซิเตทที่มีน้ำเสียสังเคราะห์ในโหมดไหลอย่างต่อเนื่องได้รับการตรวจสอบ
ของเหลวซึมเข้าไปคั่นผ้าไม่นำไฟฟ้าได้ถูกใช้
แทนพีอีเอ็มไป; (1) เพิ่มศักยภาพในเซลล์และ (2) ลด
ค่าใช้จ่ายของ MFC polytetrafluoroethylene Layer (PTFE) การแพร่กระจายก๊าซ
ถูกแทนที่ด้วยเมมเบรน polyolefin spunbonded (เอทิลิน
เส้นใย) ที่ดีที่สุดของความรู้ของเรานี้คือการศึกษาแรกทดสอบ
ใช้ได้ในเชิงพาณิชย์, เมมเบรน polyolefin ต้นทุนต่ำเป็นกระจาย
ชั้นใน MFCs ในการควบคุมการแพร่กระจายออกซิเจนและการสูญเสียน้ำ

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แอร์–แคโทด MFCs แสดงผลิตสูงกว่าพลังงานเมื่อดำเนินการโดย PEM ( แผ่นน้อยกว่าMFC ) ซึ่งมีศักยภาพสูง ประกอบกับแคโทด ( หลิวและโลแกน , 2004 ; Liu et al . , 2004 ) อย่างไรก็ตาม ข้อเสียเปรียบหลักของ MFC อากาศแคโทดเยื่อน้อยลง การแพร่ของออกซิเจนเข้าไปแอโนด ซึ่งการส่งเสริมการบริโภคโดยวิธีแอโรบิกแบคทีเรียและดังนั้นผลลัพธ์ในลด coulombic ประสิทธิภาพ ( CE ) ( เฉิงet al . , 2006a ; Liu et al . , 2004 ) ออกซิเจนสามารถแพร่ไปยังแอโนด สามารถควบคุมโดยการใช้สารเคลือบ เช่น เคลือบแคโทด( PTFE ) ซึ่งจะสร้างก๊าซกระจาย ) ชั้นบนอากาศ ด้านแคโทด ( เฉิง et al . , 2006a ) PTFE เคลือบบนแคโทดเพิ่มความหนาแน่นพลังงาน / coulombic ประสิทธิภาพและได้ถูกใช้เป็นชั้นการแพร่ในอากาศส่วนใหญ่ในการศึกษาแคโทด( เฉิง et al . , 2006a ; nimje et al . , 2011 ; กางเกง et al . , 2010 ; วังet al . , 2010 ) PTFE เป็นวัสดุสูง ) ซึ่งจะใช้เพื่อป้องกันการรั่วซึมของน้ำใน MFCs และมีการถ่ายโอนออกซิเจนดีประสิทธิภาพ ( เฉิง et al . , 2006b ) อย่างไรก็ตาม , PTFE อาจจะ จำกัด ประสิทธิภาพการถ่ายโอนโปรตอนกับตัวเร่งปฏิกิริยา hydrophobic เนื่องจากธรรมชาติสูง( เฉิง et al . , 2006b ) นอกจากนี้ PTFE เป็นหนึ่งในองค์ประกอบของแพงของ บลจ. เอ็มเอฟซี . การลดต้นทุนรวมของบริษัท ในขณะที่เพิ่มขึ้นพลังหนาแน่นกลายเป็นอย่างมีนัยสำคัญในปีล่าสุด ( หลี่et al . , 2011 ; โลแกน , 2009 ) นักบิน หรือเต็มขนาดต่อเนื่อง MFCโปรแกรมอาจจะใช้ได้เฉพาะถ้าต้นทุนต่ำ และยั่งยืนวัสดุที่ใช้ ( โลแกน , 2009 ) การศึกษาหลาย ๆได้เสนอเลือกส่วนต่างๆของ MFCs อย่างไรก็ตาม การวิจัยเป็นทางเลือกที่ต้นทุนต่ำเพื่อ PTFE ชั้นการแพร่ยังคง จำกัด มากการศึกษาประสิทธิภาพของ membraneless ไฟฟ้าอากาศแคโทด MFC ( mlac-mfc ) เลี้ยงด้วยน้ำนมที่มีน้ำเสียสังเคราะห์ในโหมดการไหลอย่างต่อเนื่องถูกตรวจสอบเป็น non-conductive ของเหลวซึมผ่านผ้าแยกใช้แทนที่จะเลือกไปคือ ( 1 ) การเพิ่มศักยภาพ และ ( 2 ) ลดเซลล์ต้นทุนของธุรกิจ . เคลือบ ( PTFE ) ชั้นการแพร่ของก๊าซถูกแทนที่ด้วยเยื่อแผ่นพลาสติก Polyolefin spunbondedเส้นใย ) เพื่อที่ดีที่สุดของความรู้ของเรานี้เป็นการทดสอบการศึกษาแรกในเชิงพาณิชย์ของเมมเบรน , Polyolefin ต้นทุนต่ำเป็นการแพร่เพื่อควบคุมการแพร่กระจายของออกซิเจนในชั้น MFCs และการสูญเสียน้ำ