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Cu2O/rGO修饰阴极对MFC产电脱氮性能及菌群结构的影响

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通过还原法制备了Cu2O/还原氧化石墨烯(Cu2O/rGO)复合材料,采用SEM、FTIR、EDS、XRD、XPS、氮气吸附-脱附、循环伏安曲线对其结构和氧还原性能进行了表征和测试.将Cu2O/rGO复合材料负载于碳布制得了Cu2O/rGO阴极,以硝酸盐作为模型污染物,将其作为微生物燃料电池(MFC)的阴极,探究其对MFC产电脱氮性能和微生物菌落结构的影响.结果表明,Cu2O/rGO复合材料具有大量的介孔结构和良好的氧还原可逆性.与Pt/C阴极相比,Cu2O/rGO阴极的交换电流密度升高了47.77％,电荷转移阻抗降低了65.53％.Cu2O/rGO-MFC在处理NO3–-N废水时平均最大输出电压为662.54 mV、最大功率密度为26.27 mW/cm2、平均库仑效率为32.02％、NO3–-N去除速率为83.33 mg/(L·h),均高于Pt/C-MFC〔485.33 mV、16.98 mW/cm2、7.38％、41.67 mg/(L·h)〕.Cu2O/rGO-MFC阴极生物膜中反硝化关键酶活性和胞外聚合物含量增加,同时,功能性微生物Betaproteobacteria和Alphaproteobacteria纲的丰度分别较Pt/C-MFC增加了35.66％和36.96％.
Effects of Cu2O/rGO modified cathode on MFC electricity generation, denitrification performance and bacterial community structure

郭金燕、马志远、杨佳琪、廉静、牛艳艳、岳琳

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河北科技大学 环境科学与工程学院,河北省污染防治生物技术实验室,河北 石家庄 050018

河北省地质环境监测院,河北省地质资源环境监测与保护重点实验室,河北 石家庄 052460

Cu2O/rGO复合材料 微生物燃料电池 电化学性能 输出电压 脱氮 微生物群落 水处理技术

国家自然科学基金河北省人才工程项目

51678387A201902019

2022

10.13550/j.jxhg.20220351

精细化工
大连化工研究院设计院 中国化工学会精细化工专业委员会 辽宁省化工研究院

精细化工

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：0.557
ISSN：1003-5214
年,卷(期)：2022.39(12)
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