微藻型微生物燃料电池的研究进展

在石油资源日趋紧张以及环境恶化日趋严重的今天,微生物燃料电池(MFC)因其可同时实现污水处理和能源回收而受到广泛关注。微藻技术与MFC技术结合产生的微藻型MFC系统得到证实并随之兴起,其中尤以微藻生物阴极型MFC因可实现污水处理、零碳排放、CO2捕捉、太阳能捕获及电能、生物柴油、藻体残渣有价回收等多重功能,成为研究热点。文章根据其中微藻所起的不同作用将微藻型MFC系统分成三类,在参阅大量文献的基础上进行了全面综述,并由此对构建高效微藻生物阴极型MFC进行了探讨,提出了计算机辅助菌种选择技术等相关设想,最后对微藻型MFC的发展提出了展望。     

Effects of bicarbonate and cathode potential on hydrogen production in a biocathode electrolysis cell

A biocathode with microbial catalyst in place of a noble metal was successfully developed for hydrogen evolution in a microbial electrolysis cell （MEC）. The strategy for fast biocathode cultivation was demonstrated. An exoelectrogenic reaction was initially extended with an H2-full atmosphere to enrich Ha-utilizing bacteria in a MEC bioanode. This bioanode was then inversely polarized with an applied voltage in a half-cell to enrich the hydrogen-evolving biocathode. The electrocatalytic hydrogen evolution reaction （HER） kinetics of the biocathode MEC could be enhanced by increasing the bicarbonate buffer concentration from 0.05 mol·L-1 to 0.5 mol· L-1 and/or by decreasing the cathode potential from -0.9 V to - 1.3 V vs. a saturated calomel electrode （SCE）. Within the tested potential region in this study, the HER rate of the biocathode MEC was primarily influenced by the microbial catalytic capability. In addition, increasing bicarbonate concentration enhances the electric migration rate of proton carriers. As a consequence, more mass H＋ can be released to accelerate the biocathode-catalyzed HER rate. A hydrogen production rate of 8.44 m3. m 3. d1 with a current density of 951.6 A. m-3 was obtained using the biocathode MEC under a cathode potential of - 1.3 V vs. SCE and 0.4 mol· L-1 bicarbonate. This study provided information on the optimization of hydrogen production in biocathode MEC and expanded the practical applications thereof.     

如何安全用电

正人体遭受电击时泄漏电流通过人体流入大地,而对人体伤害与泄漏电流的大小和持续时间的长短有关。泄漏电流越大,持续时间越长,伤害也就越大。1电流通过人体的生理效应电流通过人体是人体遭受电击伤害的直接原因,电流通过人体的途径和生理反应是不相同的。例如,电流通过人体心脏将会引起心室颤动,即正常人的心脏在原有微     

自动扶梯的节能方法

作为行人输送系统的自动扶梯与自动人行道目前被广泛用于办公楼、地铁、机场、火车站、商场等场合。一般认为,自动扶梯与自动人行道是以恒定速度方式运行的,其电力拖动传统上采用最简单的电网直接供电拖动系统。考虑到直接启动电流过大对电网配电容量的提高,当电动机容量大（自动扶梯提升高度大、速度高）时,一用般采用“Y／△”切换或自耦变压器降压启动方式,以降低启动过程的电流。这种驱动方式大大简化了电气控制系统的复杂程度,成本低,可靠性高。     

外浮顶油罐雷击路径打火与防护技术研究

近年来,大型外浮顶油罐屡遭雷击,发生油罐着火事故。从发生着火油罐看,这些油罐均按标准规范采取了油罐接地、浮盘安装接地连线、二次密封板安装了导电片等防雷措施,但仍出现了雷击油罐着火事故。从2009年开始建立大型外浮顶油罐雷电实验装置,并开展了实验研究。根据研究成果,论述了两个方面内容,一是阐述了大型外浮顶油罐遭雷击时的电流路线,电流在运动路径中产生的放电打火现象;二是阐述外浮顶油罐分路与分流技术,消除外浮顶油罐浮盘一二次密封闪络打火现象,避免一二次密封空腔闪爆着火。     

电化学传感技术在海洋环境监测中的应用

近年来,海岸带环境保护已经引起全球广泛关注.开展近岸海域环境监测能够为海洋环境保护、资源利用和可持续发展提供科学决策依据和技术支撑.随着微电子、材料加工和计算机技术的快速发展,以及新原理、新技术、新材料和新工艺广泛应用,电化学传感器在微型化、集成化、智能化等方向得到快速的发展,多种电化学传感器不断涌现并进入实际应用.本文以应用于海洋环境监测的电化学传感器为主体,按照检测对象的不同,对电化学传感技术在海洋监测中的应用加以综述,探讨其未来发展趋势.     

BDD-Fe-NADE电芬顿系统降解磺胺类抗生素的作用机理

本研究构建了以BDD电极为阳极,自然空气扩散电极(natural air diffusion electrode,NADE)为阴极,零价铁作为催化剂的电芬顿系统,深入探索了该系统对磺胺嘧啶(sulfadiazine,SD)的降解效果和机理.相较于其他系统,BDD-Fe-NADE系统降解优势明显.为进一步探索系统的作用机理,在BDD阳极和NADE阴极之间加入质子交换膜,构建双室降解系统,分别计算阳极室和阴极室中直接电子转移(direct electron transfer,DET)、H₂O₂、·OH、S₂O₈^2-和·SO₄^-等氧化性粒子对于磺胺嘧啶降解的贡献率.结果表明,在阳极室中,电极氧化和Fe²⁺催化S₂O₈^2-产生的·SO₄^-起主要氧化作用,贡献率分别为49.02%和35.29%;在阴极室中,Fe     

埋地阴极保护管线的交流干扰腐蚀

通过阴极保护管道交流腐蚀案例,总结了交流输电线路等交流设施对埋地管道的干扰规律、阴极保护管道交流腐蚀的特征、发生条件及影响因素等.综述了交流电对管道钢材料活化和钝化体系的电极过程和极化行为的主要影响规律;高阴极保护水平对交流腐蚀的协同加速作用.系统阐述了阴极保护条件下管道发生交流腐蚀的机理及评估准则等方面的最新研究进展...     

在微生物燃料电池生物阴极实现硝化过程的试验研究

微生物燃料电池(MFCs)去除废水中有机物已经进行了大量研究,然而MFCs去除营养盐的能力较弱是将来产业化的障碍之一。研究了以铁锰氧化细菌为催化剂的生物阴极稳定产电的同时实现生物硝化反应的可行性以及其影响因素,并对生物阴极中的铁锰氧化细菌以及硝化细菌进行了计数。以铁锰氧化细菌为催化剂的生物阴极MFCs的启动时间为150～200h,运行稳定时,最高电压达600 mV。研究表明,该生物阴极在稳定产电的同时实现了生物硝化反应,其NO3--N的生成速率为0.792mg/(L.h),NO2--N最高质量浓度为1.56mg/L;阴极进水中NH4+-N以及DO浓度均是重要影响因素;对生物阴极中的铁锰氧化细菌以及硝化细菌计数结果表明,铁锰氧化细菌为7.5×106 MPN/mL,硝化细菌为9.3×105 MPN/mL。     

阴极氧还原产电生物可渗透反应栅的研究Ⅱ.酸蚀处理对不锈钢丝电极性能的影响

不锈钢毛虽然用作阴极氧还原产电生物反应栅（CORE—PRB）的电极材料虽然有很多优点,但是反应电流较小。尝试对不锈钢毛进行酸蚀处理后用作电极材料,并分别研究比较了4种不同电极组合的产电反应性能。酸蚀处理显著提高不锈钢毛阳极的反应性能,并对提高不锈钢毛阴极的反应性能有一定作用。酸蚀的作用主要是使不锈钢毛表面变得粗糙,有利于提高电极表面积和材料的生物亲和性。虽然生物产电反应对COD降解的直接贡献不到10％,但是不同电极组合下COD的去除率与它们生物产电反应的贡献率呈现高度正相关性。