Pyrolyzing pyrite and microalgae for enhanced anode performance in microbial fuel cells
Pyrolyzing pyrite and microalgae for enhanced anode performance in microbial fuel cells
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热解黄铁矿和微藻以增强微生物燃料电池的阳极性能
DOI：
10.1016/j.ijhydene.2021.09.054
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发表时间：
2021-10
影响因子：
7.2
通讯作者：
Lei Liu
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xinhua Tang;Yang Cui;Lei Liu
开发低成本、高性能的阳极对于微生物燃料电池（MFC）的更广泛应用具有重要意义。在这项研究中，微藻和黄铁矿被共热解（P/MC），然后以PTFE作为粘合剂涂覆在碳毡（CF）上。 P/MC 改性导致电活性表面积增加、超亲水性和更高的生物相容性。此外，P/MC-CF 阳极将电荷转移电阻从 35.1 Ω 降低至 11.4 Ω。配备P/MC-CF阳极的MFC的最高输出电压和最大功率密度分别为657 mV和1266.7 mW/m2，远大于配备CF阳极的MFC（530 mV、556.7 mW/m2）。 P/MC-CF 阳极还表现出比 CF 阳极（32.37%）更高的库伦效率（39.41%）。这项工作表明，用黄铁矿热解微藻是增强 MFC 性能的一种有前途的方法。
Developing low-cost and high-performance anodes is of great significance for wider applications of microbial fuel cells (MFCs). In this study, microalgae and pyrite were co-pyrolyzed (P/MC) and then coated on carbon felt (CF) with PTFE as a binder. P/MC modification resulted in increased electroactive surface area, superhydrophilicity and higher biocompatibility. Besides, the P/MC-CF anode reduced the charge transfer resistance from 35.1 Ω to 11.4 Ω. The highest output voltage and the maximum power density of the MFC equipped with the P/MC-CF anode were 657 mV and 1266.7 mW/m2, respectively, which were much larger than that of the MFC with the CF anode (530 mV, 556.7 mW/m2). The P/MC-CF anode also displayed higher columbic efficiency (39.41%) than the CF anode (32.37%). This work suggests that pyrolyzing microalgae with pyrite is a promising method to enhance the performance of MFCs.
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