理化检验-化学分册

作者：马建春, 石楠, 吕闰生, 武莉洁, 韦佳乐, 张叶臻, 张军, 贾建峰

关键词：微生物燃料电池, FeS₂/rGO, 阳极修饰材料, 功率密度

调整氨水用量（30,50,100,150 μL）,以氯化铁和还原氧化石墨烯（rGO）为主要原料采用水热法合成4种二硫化亚铁/rGO复合物FeS2(30)/rGO、FeS2(50)/rGO、FeS2(100)/rGO、FeS2(150)/rGO),滴涂在碳布电极表面制备FeS2/rGO修饰碳布电极。以修饰碳布电极构建微生物燃料电池（MFCs）阳极,并在阳极溶液中添加活性大肠杆菌培养液,用作MFCs生物催化剂；以碳纸小片构建MFCs阴极,和阳极构成双室型MFCs,以考察MFCs的产电性能。结果表明,FeS2/rGO为呈薄纳米片层结构的rGO与呈片状的白铁矿FeS2和黄铁矿FeS2的混合物或呈八面体结构的黄铁矿FeS2自组装形成的微球,以其修饰碳布电极制成MFCs阳极后,产电功率得到不同程度的提高,其中以FeS2(50)/rGO制得的MFCs阳极在1.0 mV·s−1扫描速率下的最大功率密度可达2 984.8 mW·m−2,是rGO以及裸碳布所构建MFCs阳极的1.7倍和2.5倍。循环伏安和电化学阻抗谱测试结果显示,FeS2(50)/rGO修饰的碳布电极的电活性面积较大,FeS2(50)/rGO和活性大肠杆菌间的胞外电子转移效率较高,二者协同作用,提升了MFCs的功率密度。

来源：2024年第11期

《理化检验-化学分册》期刊编辑部

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