碳酸氢铵电化学氧化阳极对含油海底沉积物微生物燃料电池性能影响及其加速降解研究

周长阳¹，张皓爽²，陈伟¹，柳昭慧¹，孟瑶¹，宰学荣²，付玉彬¹

1. 中国海洋大学材料科学与工程研究院2. 中国海洋大学化学化工学院

摘 要：制备了3种阳极（未改性阳极、氨水改性阳极、NH₄HCO₃电化学氧化改性阳极）组建海底沉积物微生物燃料电池（MSMFCs）,探究阳极的不同氨改性方法对含油MSMFCs电化学性能和石油降解率的影响。结果表明,电化学氧化改性阳极的电容特性是未改性阳极组的1.78倍,并且其抗极化能力最强,交换电流密度为2.57×10^-2A·m^-2,是未改性的5.00倍;由电化学氧化改性阳极组建的电池的最大输出功率密度是1.53×102m W·m^-2,较空白组的增加3.56倍,且该电池阳极沉积物中石油的降解率是空白组的10.40倍,这是因为改性阳极表面连入了有利于微生物附着的酰胺基团和氨基基团,提高了电池电化学性能并加速了石油的降解。

关键词：含油海底沉积物;海底沉积物微生物燃料电池;氨改性阳极;电化学性能;石油降解;