微生物燃料电池恒电流预培养阳极生物膜分析表征

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,同时阳极的接种挂膜过程是影响微生物燃料电池启动效率的关键因素.因此,本课题组提出了预培养阳极作为微生物燃料电池的一种新型阳极的概念,在三电极体系下,通过外加恒定电流预培养阳极,在不同条件下对阳极表面进行电化学选择和生物膜驯化以丰富生物膜结构和厚度.结果表明,阳极的性能与预培养电流大小密切相关,预培养阳极CF-4i(外加4 A·m-2电流密度)通过循环伏安法、塔菲尔曲线、电化学阻抗谱测试,性能好于其他测试组及对照组,装配阳极CF-4i的微生物燃料电池能实现最大功率密度968.20 m W·m-2,是对照组的2.53倍.同时,通过共聚焦显微镜观察发现,生物膜大体分两层,外层的活细胞及内层的死细胞,外层活细胞长在内层死细胞之上.这种结构分布表明,阳极生物膜中的活细胞部分绝大多数都分布于生物膜的外侧,而不是均布于整个阳极生物膜中;同时这也表明不是整个阳极生物膜都具有新陈代谢活性,但死亡的细胞可以继续积累在电极表面附近,活的外层膜负责电流的产生,而内层的死细胞作为一种导电基质.     

非导电性易燃液体的静电危害及控制

<正>在流程工厂中,广泛使用易燃液体。在涉及易燃液体的生产过程中存在静电累积释放产生引火源的危害。常见的操作如管道输送、槽车装卸、搅拌、混合、过滤、真空操作和清洗等都可能产生静电累积(如图1、图2所示),当累积的静电有接受对象时就可能发生静电释放,为爆炸性的混合气体提供能量,     

水助火势为哪般?

水火不相容,遇见火灾,人们自然会想到用水来扑救,可是有些火灾是不能用水扑救的。高压电器设备着火高压电器设备失火,在没有良好接地设备或没有切断电源的情况下,不能用水扑救。一是因为水有导电性,高压电流会沿水柱使     

煤导电率影响因素研究现状与展望

针对煤导电率对矿井地质勘探和煤岩动力灾害预测预报的重要作用,通过国内外的文献调研,系统分析和总结了煤导电率影响因素的研究现状,综合论述了煤导电率随煤变质程度、温度、水分、瓦斯、外加电场以及测试频率的变化规律,提出了煤导电率影响因素的研究方法及预测矿井火灾的新发展方向。     

一种农村生活污水流量在线监测新方法

流量是农村生活污水处理设施所需在线监测的重要运行参数之一。根据农村生活污水的导电特性,探索出了一种农村生活污水流量在线监测的新方法,该方法主要利用巴歇尔槽和基于污水导电性的液位计（CLG）实现流量的在线监测。巴歇尔槽可将流量数据测量转化为液位数据测量。CLG主要由测量电极和参比电极2部分组成,通过试验进一步确定CLG的最佳工艺设计条件为:400 Hz频率的交流电源供电条件下,测量电极和参比电极支路上均串联10 kΩ的电阻。经校正后,CLG平均相对误差为3.49%,测量误差中位数为0.3 cm,量程至少为2.1~19.2 cm。将由CLG和巴歇尔槽所构成的流量在线监测试验样机安装应用于实际发现,该样机与其他流量计所监测到的日流量数据均在0.01水平（双侧）上显著相关,说明该农村生活污水流量在线监测方法在实际应用中可实现流量的远程在线监测,具有可行性。     

阻燃剂对ABS阻隔防爆材料性能影响研究与分析

以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）为基体树脂,通过添加阻燃剂、抗静电剂等改性功能助剂,熔融共混后制备出ABS阻隔防爆原料。通过实验研究阻燃剂对材料的阻燃性能、力学性能、导电性、热稳定性等性能的影响,测试结果表明：十溴二苯乙烷（DBDPE）添加量为12.8%,三氧化二锑（Sb2O3）添加量为3.2%或二乙基次磷酸铝（ADP）添加量为10%,聚磷酸铵（APP）添加量为10%时,材料阻燃等级均可达UL94V-0,DBDPE/Sb2O3体系对其力学性能影响相较ADP/APP体系更小,阻燃剂对其导电性影响不大,材料在高温时的热分解速率降低,并且残碳率有较大提升,说明其耐高温能力有所增强,材料综合性能符合阻隔防爆材料基本要求。     

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.