微生物燃料电池非贵金属氧化物阴极催化剂研究进展  

Progress of non-precious metal oxide cathode catalysts microbial fuel cells

作　　者：邓丽芳[1,2] 袁浩然[1,2] 陈勇[3] 

机构地区：[1]中国科学院广州能源研究所,广东广州510640 [2]中国科学院可再生能源与天然气水合物重点实验室,广东广州510640 [3]中国科学院广州分院,广东广州510070

出　　处：《武汉大学学报（工学版）》2012年第6期703-707,808,共6页Engineering Journal of Wuhan University

基　　金：国家"973"项目(编号:2011CB201501);中国科学院知识创新工程重要方向项目(编号:KSCX2-EW-G-1-5);国家自然科学基金国际合作项目(编号:51161140330)

摘　　要：微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,MFC)是一种利用微生物将底物中的化学能直接转化为电能的理想产电装置,具有产电与废弃物处置双重功效.为探究非贵金属氧化物作为微生物燃料电池阴极催化剂可能的研究方向和发展趋势,主要总结了近几年来两种主要非贵金属氧化物(二氧化锰、二氧化钛)作为微生物燃料电池阴极催化剂的最新研究进展,并分析了其可能的催化反应机制.随后,对其发展方向提出了自己的见解:1)阴极材料改性:包括金属氧化物替换、掺杂、形貌特征改变等;2)阴极材料结构形貌改性:水热合成、液相沉积、溶胶凝胶等方法.Microbial fue1 cell（MFC） is a device directly converting chemical energy in the organic matter into electricity with the microbial catalysts,which has been paid much attention because of its advantages of abundant resource,mild reaction condition and high theoretical efficiency.In order to clarify the research direction and development trend of non-precious metal oxide cathode catalysts,the research progress of two main non-precious metal oxide cathode catalysts（manganese dioxide and titanium dioxide） of MFC are summarized.The possible catalytic reaction mechanisms are analyzed also.Then,the application prospects of non-precious metal oxide cathode catalysts about MFC are discussed： 1） Cathode material modification,including replacement of metal oxides,doping,and morphological features change,etc.2） Cathode materials morphology modification： by hydrothermal synthesis,liquid phase deposition,sol gel method,etc.

关 键 词：微生物燃料电池 阴极催化剂 二氧化锰 二氧化钛 反应机制 研究进展 

分 类 号：TM911.4[电气工程—电力电子与电力传动]