微生物燃料电池课件.pptxVIP

微生物燃料电池课件第1页/共28页 微生物燃料电池第2页/共28页 微生物燃料电池的原理微生物燃料电池的必威体育精装版研究进展相关文献第3页/共28页 微生物燃料电池的原理燃料在阳极室内，通过微生物的代谢被氧化，电子通过外电路到达阴极，质子通过质子交换膜到达阴极，氧化物在催化剂的作用下在阴极室内被还原。分为： 直接微生物燃料电池 间接微生物燃料电池第4页/共28页 直接微生物燃料电池原理直接微生物燃料电池是指燃料直接在电极上被氧化，电子直接由燃料转移到电极。第5页/共28页 间接微生物燃料电池的原理间接微生物燃料电池的燃料不在电极上氧化，而是在别处氧化后，电子通过某种途径传递到电极上来。第6页/共28页 微生物燃料电池的必威体育精装版研究进展1.与MEMS(microelectrom echanical system) 结合的微生物燃料电池。美国加州大学Berkerley分校机械工程系的lin出于对无污染的汽车能源和家用能源的研究，注意到了微生物燃料电池。其研究表明，微生物燃料电池完全可以做到更小的尺度。lin 的燃料电池目前已能达到0.07cm2 面积大小，使用的燃料为葡萄糖，催化剂为cerevisiae酵母。这种微生物燃料电池的原型中有一个微小的空室，用于放置进行发酵作用的微生物。葡萄糖溶液通过平行的流体槽道进入到这个微小空室中。在微生物进行发酵的过程中，产生氢质子和电子。第7页/共28页 Lin 的实验中，在长达两个小时的过程中，该微生物燃料电池产生了 300mV 的电压。这种微型生物燃料电池产生的电压，已足以驱动MEMS（microelectrom echanical system）器件，同时，微生物燃料电池产生的只是二氧化碳和水分。这两种技术的融合，可能是未来微机械和微型燃料电池的一个具有发展前途的方向。例如微型的自维持型医疗器械.第8页/共28页 2 .处理污水的微生物燃料电池最近由美国宾夕法尼亚州立大学的科学家Logan率领的一个研发小组宣布他们研制出一种新型的微生物燃料电池。可以把未经处理的污水转变成干净用水和电源。在发电能力方面，据洛根称在实验室里该设备能提供的电功率可以驱动一台小电风扇。虽然目前产生的电流不大，但该设备改进的空间很大。洛根的研发小组已经把该燃料电池的发电能力提高到了350W 洛根希望这一数值最终能达到 500W～1000W.等技术成熟后可以批量生产的微生物燃料电池的发电能力将获得很大提高，洛根认为它可以提供 500KW 的稳定功率，大约是300户家庭的用电功率.第9页/共28页 3 . 吃肉的机器人（gastrobot）是一种通过分解有机物质作为能源驱动力的机器人。基于微生物燃料电池（MFC）技术的吃肉机器人如下图所示的是一种吃肉机器人，它所依靠的正是典型的微生物燃料电池技术，可将食物的能源转化为电流。以葡萄糖溶液作为基础燃料，利用发酵来起作用。这种基于微生物燃料电池的吃肉机器人，主要包括以下几个必要部件：生物催化剂，氧化还原反应的中介物；一个阳离子交换隔膜；电极；阴极氧化反应物（例如图中的铁氰化物ferricyanide）。第10页/共28页 Electricity generation using microbial fuel cells利用微生物燃料电池发电的研究Y. Mohan, S. Manoj Muthu Kumar, D. Das?Department of Biotechnology, Indian Institute of Technology, Kharagpur 721302, IndiaReceived 20 June 2007; accepted 9 July 2007第11页/共28页 背景知识和研究目的Mediator type, concentration, pH and sometimes even mixture of the three play an important role in the anode potential fixing.微生物燃料电池的性能受很多因素的影响，诸如介体的类型、介体的浓度、pH值等。第12页/共28页 In this study, we have examined the effect of different electron mediators, concentration of the mediator, ionic strength of the medium and the surface area of the salt-bridge in contact with the anode and cathode chambers on the power generation in MFCs.目的：研究不同的电子介