Platinum (Pt) has been widely used

Platinum (Pt) has been widely used as the cathode catalyst to
accelerate the ORR and electron acceptance in MFCs (Liu and
Logan, 2004), but the high cost of platinum, which estimated at
around 50% of the total capital cost of the system, poses an obstacle
in the application of MFCs (Rozendal et al., 2008). Moreover, the
effectiveness of Pt as ORR catalyst would be far diminished due to
the lower power density than fuel cells, and contamination from
biological process (Tartakovsky and Guiot, 2006). Alternatively,
several Pt-free non-noble transition metals such as Co, Fe and Mn
and their supporting structures have been studied in the form of
iron(III) phthalocyanine (FePc) and cobalt tetramethoxyphenylporphyrin
(CoTMPP) for ORR (Zhao et al., 2005; Cheng et al.,
2006; You et al., 2006; Lefebvre et al., 2009; Duteanu et al., 2010).
Moreover, stainless steel alloy and nickel alloys have been used
for alternative low cost catalysts in microbial electrolysis cells (Selembo
et al., 2009). They stated that the performance of stainless
steel and nickel alloys was similar or better than platinum sheet
metal when used as cathodes. Stainless steel A286 showed the best
performance of all the alloys tested at an applied potential of 0.9 V.
A nickel oxide layer electrodeposited on the metal surfaces improved
their catalytic performance by at least a factor of four. In arecent study, Li et al. (2010) investigated manganese oxides with a
cryptomelane-type octahedral molecular sieve (OMS-2) structure
as a cathode catalyst in order to replace platinum. They investigated
three catalysts doped with cobalt (Co-OMS-2), copper (Cu-OMS-2),
and cerium (Ce-OMS-2). The results showed that after 400 h of
operation, the Co-OMS-2 and Cu-OMS-2 exhibited good catalytic
performance in ORR with power density of 180 and 165 mW/m2,
respectively. In another study, Liu et al. (2010) demonstrated that
a nano-structured manganese oxide (MnOx), prepared by an electrochemically
deposition method, could be an effective catalyst
for oxygen reduction in an MFC to generate electricity with the
maximum power density of 772.8 mW/m3.

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Platinum (PT) ได้ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางว่าเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาแคโทดเพื่อ
เร่งออร์และการยอมรับของอิเล็กตรอนใน MFCs (หลิวและ
โลแกน, 2004) แต่ค่าใช้จ่ายสูงของแพลทินัมซึ่งประมาณ
ประมาณ 50% ของต้นทุนรวมของระบบ โพสท่าเป็นอุปสรรค
ในการประยุกต์ใช้ MFCs (Rozendal et al., 2008) นอกจากนี้
ประสิทธิภาพของ Pt เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาออร์จะได้รับการลดลงไกลเนื่องจาก
ความหนาแน่นของพลังงานต่ำกว่าเซลล์เชื้อเพลิงและการปนเปื้อนจาก
กระบวนการทางชีวภาพ (Tartakovsky และ Guiot 2006) ผลัดกัน
หลาย Pt ฟรีโลหะการเปลี่ยนแปลงที่ไม่ได้สูงส่งเช่น Co, เหล็กและแมงกานีส
และโครงสร้างการสนับสนุนของพวกเขาได้รับการศึกษาในรูปแบบของ
เหล็ก (III) phthalocyanine (FEPC) และโคบอลต์ tetramethoxyphenylporphyrin
(CoTMPP) สำหรับออร์ (Zhao และคณะ 2005; Cheng, et al.
2006;. คุณ et al, 2006; บวรีและคณะ, 2009;... Duteanu et al, 2010)
นอกจากนี้โลหะผสมเหล็กสแตนเลสและโลหะผสมนิกเกิลมีการใช้
ตัวเร่งปฏิกิริยาสำหรับทางเลือกที่ต้นทุนต่ำในจุลินทรีย์ เซลล์อิเล็กโทร (Selembo
et al., 2009) พวกเขากล่าวว่าผลการดำเนินงานของสแตนเลส
เหล็กและโลหะผสมนิกเกิลเป็นที่คล้ายกันหรือดีกว่าแผ่นทองคำ
โลหะเมื่อใช้เป็น cathodes A286 สแตนเลสที่ดีที่สุดที่แสดงให้เห็น
ประสิทธิภาพของโลหะผสมทั้งหมดทดสอบที่มีศักยภาพใช้ 0.9 V.
ชั้นออกไซด์นิกเกิล electrodeposited บนพื้นผิวโลหะที่ดีขึ้น
การเร่งปฏิกิริยาของพวกเขาอย่างน้อยปัจจัยสี่ ในการศึกษา arecent หลี่และคณะ (2010) การตรวจสอบแมงกานีสออกไซด์กับ
cryptomelane ชนิดแปดด้านตะแกรงโมเลกุล (OMS-2) โครงสร้าง
เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาแคโทดเพื่อทดแทนแพลทินัม พวกเขาตรวจสอบ
สามตัวเร่งปฏิกิริยาเจือด้วยโคบอลต์ (Co-OMS-2), ทองแดง (Cu-OMS-2)
และซีเรียม (CE-OMS-2) ผลการศึกษาพบว่าหลังจาก 400 ชั่วโมงของ
การดำเนินงานร่วม OMS-2 และ Cu-OMS-2 แสดงตัวเร่งปฏิกิริยาที่ดี
ประสิทธิภาพการทำงานในออร์มีความหนาแน่นพลังงานของ 180 และ 165 mW / m2
ตามลำดับ ในการศึกษาอื่นหลิวและคณะ (2010) แสดงให้เห็นว่า
แมงกานีสโครงสร้างระดับนาโนออกไซด์ (MnOx) จัดทำขึ้นโดย electrochemically
วิธีการสะสมอาจจะเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพ
ในการลดออกซิเจนในเอ็มเอฟเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าที่มี
ความหนาแน่นของพลังงานได้สูงสุด 772.8 mW / m3

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

แพลทินัม ( Pt ) ได้ถูกใช้อย่างกว้างขวางเป็นแคโทดตัวเร่งปฏิกิริยา
เร่งอิเล็กตรอน MFCs และยอมรับในฟีลด์ ( หลิวและ
โลแกน , 2004 ) แต่ค่าใช้จ่ายสูงของแพลทินัม ซึ่งประมาณ
ประมาณ 50% ของต้นทุนค่าใช้จ่ายของระบบ , poses เป็นอุปสรรคในการใช้ MFCs (
rozendal et al . , 2008 ) นอกจากนี้
ประสิทธิผลของ PT เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา ออร์จะไกล

ลดลงเนื่องจากลดความหนาแน่นพลังงานมากกว่าเซลล์เชื้อเพลิง และการปนเปื้อนจาก
กระบวนการทางชีวภาพ ( tartakovsky และกีเอิต , 2006 ) อีกวิธีหนึ่งคือ การไม่ฟรีหลาย PT
โนเบิลโลหะ เช่น เหล็ก และแมงกานีส
Co , และสนับสนุนโครงสร้างได้รับการศึกษาในรูปแบบของ
เหล็ก ( III ) phthalocyanine ( fepc ) และโคบอลต์ tetramethoxyphenylporphyrin
( cotmpp ) สำหรับ ออร์ ( จ้าว et al . , 2005 ; เฉิง et al . ,
2006 ; คุณ et al . ,2006 ; เลอเฟบร์ et al . , 2009 ; duteanu et al . , 2010 ) .
และโลหะผสมเหล็กสแตนเลสและโลหะผสมนิกเกิลได้ถูกใช้สำหรับทางเลือกต้นทุนต่ำเพื่อ
ในเซลล์จุลินทรีย์ธาตุ ( selembo
et al . , 2009 ) พวกเขากล่าวว่า การปฏิบัติงานของสแตนเลสเหล็กและโลหะผสมนิกเกิล
ใกล้เคียงกันหรือดีกว่าแผ่นโลหะแพลทินัม
เมื่อใช้เป็น cathodes a286 สแตนเลสแสดงดีที่สุด
การปฏิบัติงานของโลหะผสมที่ใช้ทดสอบศักยภาพของ 0.9 V
นิกเกิลออกไซด์บนผิวโลหะด้วยไฟฟ้าชั้นปรับปรุง
ออกซิเดชันแบบเร่งปฏิกิริยาของพวกเขาอย่างน้อยปัจจัยสี่ ในการศึกษา arecent Li et al . ( 2010 ) ศึกษาออกไซด์แมงกานีสด้วย
cryptomelane ประเภทแปดด้านโมเลกุลตะแกรง ( oms-2 ) โครงสร้าง
เป็นแคโทดเพื่อทดแทนตัวเร่งปฏิกิริยาแพลทินัมพวกเขาตรวจสอบ
3 และเจือด้วยโคบอลต์ ( co-oms-2 ) , ทองแดง ( cu-oms-2 )
และซีเรียม ( ce-oms-2 ) ผลการศึกษาพบว่าหลัง 400 H
co-oms-2 ของการดำเนินการ และมีสมรรถนะในการ cu-oms-2 ดี
ออร์กับความหนาแน่นพลังงาน 180 และ 165 เมกะวัตต์ / m2
ตามลำดับ ในการศึกษาอื่น หลิว et al . ( 2010 ) แสดงให้เห็นว่า
นาโนออกไซด์แมงกานีสมีโครงสร้าง ( mnox )ที่เตรียมโดยวิธีการสะสม electrochemically

สามารถเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาที่มีประสิทธิภาพเพื่อลดปริมาณออกซิเจนใน MFC เพื่อสร้างกระแสไฟฟ้าด้วยความหนาแน่นพลังงานสูงสุดของ 772.8
MW / m3