外阻对三室MFC产电性能和Cu迁移特性的影响

来源：中国环境科学杂志2019年第2期北京时间：

作者：朱丹丹, 张婧然, 周璇, 王辉, 李先宁

单位：东南大学能源与环境学院, 南京 江苏 210096

摘要：构建一种新型的三室微生物燃料电池（microbial fuel cells，MFCs）对重金属Cu污染的土壤进行修复，研究不同外阻条件下MFC的产电性能和土壤中Cu的迁移去除情况.结果表明，当外接电阻从100Ω增大到1000Ω时，三室MFC的输出电压从0.1V提高到0.4V，最大功率密度从1.10W/m3降低到0.71W/m3，且阴极极化现象也随外阻增大而更加显著.装置运行63d后，MFC外接电阻越大，近阳极土壤区的Cu的去除率越高，外阻为1000Ω的MFC近阳极土壤区的Cu去除率达到39.7%.通过改进欧共体标准（BCR）连续提取法分析重金属的形态，发现乙酸可提取态和可还原态为Cu迁移的两种主要形态.此外，土壤的性质也发生变化，pH值呈现由阳极到阴极逐渐升高的趋势，而电导率则相反.阴极电极的扫描电镜（SEM）和X射线衍射（XRD）结果也表明部分迁移到阴极的Cu（Ⅱ）被还原成单质Cu.

关键词：微生物燃料电池(MFCs),外接电阻,土壤修复,Cu迁移

基金资助：

江苏省自然科学基金资助项目（BK20171351）；中央高校基本科研业务费专项资金资助项目（2242016K41042）