藻炭改性电极强化微生物燃料电池产电及去除硝基苯性能

来源：环境工程技术学报杂志2023年第6期北京时间：

作者：徐戴非, 吴兵党, 杨晶晶, 沈正栋, 黄天寅

摘要：开发利于微生物富集和优异导电性能的电极是提高微生物燃料电池（MFC）性能的关键。通过碱活化和酸活化方式制备螺旋藻生物炭（简称藻炭）并将其修饰于阳极炭毡（CF），以硝基苯为难降解污染物代表，通过检测电极电化学性能和污染物降解过程，探究基于藻碳MFC产电及转化污染物的性能。结果表明：在700 ℃-NaOH改性藻炭修饰炭毡的电极体系（NaOH-AC700/CF），MFC电压最高可达670 mV，比CF体系高26%，且驯化时间由7 d缩短至2 d。修饰电极体系产电的同时高效降解污染物，阴极对硝基苯的去除率最高可达99.9%；相比于CF体系，NaOH-AC700/CF体系的降解效率提高了22.1%，苯胺生成率提高了123.3%。微生物种类分析结果表明，电极表面的产电菌主要为弧形杆菌属（Arcobacter）和铜绿假单胞菌属（Pseudomonas），且在NaOH-AC700/CF阳极表面产电菌丰度最高，因而利于MFC产电以及硝基苯的还原。

关键词：微生物燃料电池（MFC）, 藻炭, 改性电极, 硝基苯, 弧形杆菌属