以PMS为阴极电子受体启动的微生物燃料电池产电及阳极微生物特性研究

以PMS为阴极电子受体启动的微生物燃料电池产电及阳极微生物特性研究

论文摘要

构建了以单过硫酸钾(PMS)为阴极电子受体的双室微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC),考察了MFC启动过程中同步除污产电性能以及阳极微生物群落的变化特性。结果表明,外接电阻为1 000Ω以及PMS浓度为10 mmol/L的情况下,MFC在1个月内快速启动,其最大输出电压、功率密度以及有机物去除率分别为972 m V、16. 367 W/m3和99. 41%。高通量测序表明,MFC启动过程中,阳极微生物群落的多样性降低,但丰度增加;成熟的阳极生物膜中主要产电微生物是Proteobacteria菌门的Azospirillum(50. 89%)、Desulfovibrio(4. 38%)、Pseudomonas(2. 45%)、Comamonas(1. 22%)以及Sphingopyxis(1. 26%),Bacteroidetes菌门的Proteiniphilum(1. 27%),Firmicutes菌门的Fusibacter(1. 3%)等,这是产电性能提升的主要原因。

论文目录

  • 1 实验材料与方法
  •   1.1 实验材料及装置
  •   1.2 MFC接种及启动操作运行
  •   1.3 实验方法
  • 2 实验结果与讨论
  •   2.1 产电性能
  •     2.1.1 电压
  •     2.1.2 功率密度及极化曲线
  •   2.2 阳极污染物质降解性能
  •   2.3 MFC启动前后微生物菌落的变化
  •     2.3.1 微生物多样性分析
  •     2.3.2群落结构分布
  •       (1) 微生物门水平组成分析
  •       (2) 微生物属水平组成分析
  • 3 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李文英,刘玉香,任瑞鹏,李建会,吕永康

    关键词: 微生物燃料电池,有机物去除,产电,高通量测序,微生物群落

    来源: 现代化工 2019年09期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅰ辑,工程科技Ⅱ辑

    专业: 无机化工,环境科学与资源利用,电力工业

    单位: 太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室,山西大学环境工程系,太原理工大学环境科学与工程学院

    基金: 国家自然科学基金项目(51778397,21776196),2017年山西省博士研究生创新项目(2017BY063),山西省重点研发计划(国际合作)项目(201603D421040),山西省重点研发计划(社会发展方面)(201603D321010),国家重点研发计划项目(2016YFB0600502)

    分类号: X703;TM911.45

    DOI: 10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2019.09.014

    页码: 63-67

    总页数: 5

    文件大小: 185K

    下载量: 153

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