双阴极MFC启动过程中的电化学特性

构建以污水处理厂二沉池污泥接种的双阴极微生物燃料电池(MFC),用循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)表征了MFC启动阶段的电化学特性。结果表明:经过3个周期的运行,输出电压稳定,反应器启动成功,启动阶段厌氧-好氧和厌氧-缺氧部分输出电压的最大值分别为175和336 m V。缺氧阴极,厌氧阳极电极生物膜CV检测中出现氧化还原峰,随着启动时间的增加,其峰值电流逐渐增大;而好氧阴极电极生物膜的CV检测结果中未出现明显的氧化还原峰。悬浮污泥的CV检测结果中出现了成对的氧化还原峰,表明生物代谢过程中有电子中介体产生。EIS结果说明电极的欧姆内阻和扩散内阻基本保持不变,极化内阻在不断减小,很好地反映了产电微生物在电极上富集的过程。启动成功后缺氧、厌氧和好氧电极的极化内阻值分别为2.86、2.33和57.64Ω,好氧阴极极化内阻值较大,表明其电极生物膜催化能力较弱。