2017年04月06日 星期四
让微生物燃料电池性能翻倍

    你能想象这发生在一个25岁小伙子身上吗?就读于浙江工商大学环境科学与工程学院的研究生梁禹翔,巧妙地借助太阳光辅助提升微生物燃料电池的输出性能,开发出了目前国际上该领域输出功率最高、稳定性最好的光电微生物燃料电池,相关成果在国际顶级期刊连发9篇学术论文,授权了6项国家发明专利,为该技术的工程化应用做出了突破性贡献。

    微生物燃料电池,简称MFC,是十几年前兴起的一项能够同时实现污染物降解与产电的技术,主要是由美国布鲁斯·罗根、布鲁斯·里特曼院士等研究发展推广。传统电池普遍利用镍、铬等剧毒重金属为氧化还原剂,使用后难以处理,会产生严重的二次污染物。而现有的燃料电池则基本需要消耗氢气和氧气,成本极高。微生物燃料电池则是一种以无危害的电活性微生物为催化剂,以废水中的有机物为氧化剂,无毒无危害,而且可以同时实现降污产能。尽管MFC相比传统电池有众多的优势,但相对较差的输出性能仍旧限制了其实际应用。

    微生物燃料电池的性能能不能在我们手里提升?这成为梁禹翔日思夜想的问题。他所在的课题组——浙江省固体废物处理与资源化重点实验室在电化学以及生物电化学降解方向具有多年的研究经验。在导师沈东升、冯华军的指导下,梁禹翔一头扎进了实验室。

    在导师冯华军和沈东升的悉心指导下,梁禹翔经历了难以计算的尝试后,终于,梁禹翔发现通过在阳极上构建光催化材料,使得MFC能够利用太阳能加速微生物的降解速率,通过增强电子产生与转移的效率,从而提高MFC的性能。

    《中国科学报》2017.3.28

    文/温才妃 房敏婕

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