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写给MFC新手们

已有 9654 次阅读 2008-10-31 05:07 |个人分类:未分类| 微生物燃料电池

 最近写了一点东西给刚刚进入MFC领域的同志们。写得不好望大家指正。
 
建议新手先好好读一下综述,有条件的可以读读Logan教授的那本MFC的书。做MFC之前,先确定你要做单室的还是双室的。双室的看起来比较好做,事实上跟单室的都差不多。单室的air-cathode做法参见Cheng Shaoan的论文(要是连Cheng Shaoan都不知道,面壁1天,不给饭吃)。确定了以后,模仿某篇论文加工反应器。新手不建议自己设计反应器,先按照前人的做,改进比设计往往容易得多。电极材料有很多,有钱的话买碳布碳纸碳毡,没钱的买颗粒活性炭、碳板,反正是碳,多孔,导电性好就行。两个电极不要碰到一起,如果使用活性炭的话,需要用碳棒引出电子。双室的MFC需要买膜,这个买Nafion或者Ultrex都行,建议买后者。实在买不到的话,前者也ok,就是有点贵。或者买一些国产的阳离子交换膜,我听说性能也是不错的。接下来就是组装MFC。需要注意的是,两个电极和外电路的连接一定要好,最低限度接触电阻不大于6欧(1000欧的外电阻)。反应器密封一定要好,一方面怕氧气进去,主要还是不要漏水。空气阴极的阴极一侧开始的时候偶尔可能会漏一点水,时间长了长了生物膜就没事了。
 
电压采集用万用表、数据采集卡,还有一些不知道名字的东西。。。。我先前用过好几种,反正是能采集电压信号,并存储的东西就ok。没钱的话,就买个万用表,带数据记录功能的,也就一两百吧,但需要随时看看电池是否有电,内存是否溢出。。。。而且同时只能做一路。电路连接都会吧,这个初高中的时候就学过。电阻连在两极之间,电压采集器并联在电阻两端。电流用欧姆定律计算。
 
接种可以使用任何富含细菌和有机物的废水,我们就是拉开下水井盖,提一桶上来,放在罐子里闷半天,按照20%的体积比接种就可以。接种只需要上清液,不要很浓的污泥。当然,想做纯菌MFC的接种又另当别论了。随时关注电阻电压的变化,如果某一天发现,电压突然变成0了,可能的原因是:采集器那边出了问题(包括采集器连接到电阻上的导线),或者MFC的外电路短路了。。。。如果某一天,电压从400 mV突然一跃上升到700 mV,那可能是开路了,赶紧检查电路。
 
一般1000欧外电阻间歇流运行的MFC电压降低到50 mV或者20 mV就需要换底物了。对于混合细菌的MFC,更换底物并不需要厌氧操作,放心大胆的做吧。MFC连续2个周期的最大稳定电压相同的时候,我们认为MFC已经启动好了。这个时侯需要考虑做一些电化学测试,比如极化曲线、交流阻抗(EIS),循环伏安(CV)......所有在电化学里能用的测试技术都能在MFC中尝试,当然前提是了解实验原理,不要把阳极的细菌电死。具体的实验方法需要下点功夫研究。
 
原帖发表在:中美环保科技交流网-www.cespn.net,
 
 
 
 
 


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