硝酸-PPy/AQDS联合处理改善阳极性能的分析表征

阳极性能是影响微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFCs)性能的关键因素之一.通过吡咯聚合、蒽醌-2,6-磺酸钠盐(AQDS)掺杂以及库仑量调控将不同厚度的PPy/AQDS复合薄膜电沉积至硝酸处理的碳毡阳极上,以期整合碳毡阳极的生物亲合性、导电性及电子传递能力,同时强化阳极的这3种性能.结果表明,随着整合强度的加强,阳极性能逐步得到提升,整合阳极在阳极生物量、电导率以及交换电流密度方面优于对照组2.4~3.3倍,其中0.12 C·cm~(-2)的整合阳极表现出最高的峰值电流(2.86 m A)、最大的阳极生物量(0.44 mg·cm-2)、最大的电导率(0.33 S·cm~(-1))、最大的交换电流密度(3.65×10~(-3)A·m~(-2))以及最小的传质阻力,其对应MFC的最大功率密度达1 060.7 m W·m~(-2),是对照组的2.2倍,阳极开路电势接近-0.55V.循环伏安、电化学阻抗谱、扫描电镜和塔菲尔测试进一步揭示了PPy/AQDS复合薄膜在阳极碳纤维之间的联接、架桥作用,使得不同纤维丝之间的接触更加均匀,减小了电子在生物膜与阳极之间、阳极与外回路之间的传递阻力;同时,沉积于碳毡阳极的PPy/AQDS复合薄膜与硝酸处理后阳极表面形成的吡咯氮类官能团之间的协同作用可能是整合阳极性能提升的本质原因所在.     

时空交互视角下淮海经济区城乡融合发展水平演化

以淮海经济区为研究对象,界定城乡融合内涵,并构建多维指标体系,测度城乡融合发展水平,并探索时空演化特征及驱动机理。(1)在空间集聚方面,淮海经济区城乡融合发展水平集聚较为明显,并且集聚性整体呈现增强趋势。(2)在时空联动方面,具有相对动态的局部空间结构和相对稳定的空间依赖方向,同时空间格局演化方面具有较强的整合性;城市自身因素对城乡融合发展水平空间结构的改变影响较大,受相邻城市城乡融合发展水平的溢出效应的影响较小。(3)要素驱动模式方面,低分位驱动和高分位驱动城市的城乡融合发展水平变化受经济发展—城镇化驱动,低分位制约类型城市的城乡融合发展水平变化受城镇就业—政府行为制约,高分位制约类型城市的城乡融合发展水平变化受产业—政府行为制约。