Zeitschrift für mikrobielle und biochemische Technologie

Abstrakt

Durch Elektropolymerisation von Nano-Polypyrrol modifizierte Graphitfilzanode zur Verbesserung der Biostromproduktion durch mikrobielle Brennstoffzellen (MFC)

Meiling Chi, Huanhuan He, Hongyu Wang, Minghua Zhou und Tingyue Gu

Mikrobielle Brennstoffzellen (MFCs) haben sich als potenzielle Technologie für die direkte Erzeugung von Bioelektrizität aus organischen Stoffen in Abwasserströmen herausgestellt, die sonst ungenutzt blieben. Die Modifizierung der Graphitfilzanode mit Nanopolypyrrol (Nano-PPy) wurde durch eine Elektropolymerisationsreaktion unter Verwendung von zyklischer Voltammetrie (CV) durchgeführt. Die Elektropolymerisationsversuche mit den Bezeichnungen PPy-1, PPy-2 und PPy-3 verwendeten 5, 10 bzw. 20 CV-Zyklen mit einer Abtastspannung von 0 bis 0,9 V bei einer Rate von 50 mV/s. Die Einflüsse der Reaktionszeit (reflektiert durch die Anzahl der CV-Zyklen) auf die Morphologie der Polypyrrolfilme auf den Anoden und die MFC-Leistung wurden untersucht. Die Dicke und der Partikeldurchmesser des Polypyrrolfilms nahmen mit der Reaktionszeit zu. Bei Verwendung der PPy-2-Anode betrug die maximale Leistungsdichte 430 mW/m2, eine Steigerung von 15 % im Vergleich zur Kontrollgruppe (d. h. MFC mit unveränderter Anode). Darüber hinaus stiegen nach der Anodenmodifikation auch die Coulomb-Effizienz und die Entfernung des chemischen Sauerstoffbedarfs (COD).