二氧化铅阴极单室微生物燃料电池处理有机废水研究

微生物燃料 电池 (Microbialfuelcell，MFC)，是利用微生物作为生物催化剂将化学能直接转化为电能的装置，在净化污水的同时收获电能，有可能降低污水处理的成本，因而受到了广泛的关注 。早期 Logan等研发的市政及工业污水为底物 的 MFC模型主要是双室结构，包括阳极室和阴极室，两室之间用质子交换膜隔开[5】，质子交换膜和阴极材料主要使用铂金属。质子交换膜和铂阴极材料的使用使 目前 MFC运行成本较高。因此，操作简单化、成本低廉化是微生物燃料 电池的重要发展方 向。美 国宾夕法尼亚大学的 Liu等【6J采用热压法将载铂量为 0．5mg·cm-z的质子交换膜直接压紧在碳布上作为阴极，在碳布上挖孔通入空气作为阴极氧化剂 ，成为一种透气 电极，利用这种阴极透气电极构建了单室电池。但这种单室电池仍使用铂金属，且在制作电极时难 以保持密封性和牢固性。近年来，随着 MFC研究的快速发展，空气阴极在 国内外已得到了广泛的应用，但大多数 阴极材料仍使用铂金属[7-gl。实验室通过前期大量试验研究发现 ，钛基二氧化铅电极可代替铂 电极，作为MFC阴极材料嘲。关于单室 MFC处理废水的研究已有相关报道[10]，但鲜 见应用二氧化铅作为阴极材料的单室 MFC处理有机废水的研究。本文采用 自制钛基二氧化铅电极作为阴极，启动一个小型的单室微生物燃料电池，并对该单室 电池的产 电规律和高浓度有机废水处理效果进行了初步研究 ，旨在为应用MFC技术高效处理有机废水提供一定的理论依据。