杨斯琦 作品数:8 被引量:44 H指数:4 供职机构: 北京工业大学环境与能源工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家大学生创新性实验计划 更多>> 相关领域: 动力工程及工程热物理 电气工程 环境科学与工程 更多>>
微生物燃料电池MnO_2/S-AC泡沫镍空气阴极的制备及其性能 被引量:4 2015年 利用超级电容器活性炭(S-AC)直接还原KMnO4制备出复合比例分别为1:3、1:1和3:1的MnO2/S-AC复合催化剂,进而负载于泡沫镍上制得MnO2/S-AC泡沫镍空气阴极。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能量散射X射线谱(EDX)和比表面积(BET)及孔分布测试对所制复合催化剂表征可知,随复合比例的增加,在S-AC表面的MnO2由纳米薄片聚集成粒径为300~500nm的颗粒,MnO2/S-AC的内部及外部表面积都有所减少。基于线性扫描伏安曲线、功率密度曲线和极化曲线分析微生物燃料电池(MFC)的阴极性能和产电性能。复合比例为1:3时,MFC最大功率密度达到321.2mW·m-2,比阴极负载S-AC时提高了约20%,这与其较高的比表面积和MnO2良好的催化活性相关。MnO2/S-AC复合催化剂控制在一定的质量比时,可以有效提高阴极性能及MFC的产电效果,有助于空气阴极MFC的的放大和工程应用。 杨斯琦 刘中良 侯俊先 周宇关键词:微生物燃料电池 空气阴极 MNO2 化学氧化改性微生物燃料电池阳极 被引量:23 2015年 浓HNO3和酸性K2Cr2O7都具有一定的氧化性,分别利用浓HNO3和酸性K2Cr2O7对阳极碳布进行氧化改性处理。通过红外光谱测试显示,碳布表面附着了羟基(—OH)和羧基(—COOH)。通过扫描电镜观察,碳布经过氧化改性后表面明显变粗糙。同时,循环伏安曲线(CV)和交流阻抗曲线(EIS)测试表明,经过改性后的碳布具有良好的电化学特性。分别以经过浓HNO3和酸性K2Cr2O7改性处理后的碳布作为微生物燃料电池(MFC)的阳极,获得的最大功率密度分别为291.11 m W·m-2和438.08 m W·m-2,比未经过改性处理的碳布阳极的功率密度分别提升了21%和82%。 周宇 刘中良 侯俊先 杨斯琦 李艳霞 邱文革关键词:燃料电池 阳极 硝酸 生物催化 活性炭修饰微生物燃料电池阳极的研究 被引量:8 2014年 利用活性炭修饰碳布作为微生物燃料电池阳极,并与多壁碳纳米管修饰的阳极和未修饰的碳布进行了的比较。结果表明,装配活性炭修饰碳布阳极运行的微生物燃料电池获得的最大功率密度为510 mW/m2,相较于多壁碳纳米管修饰的阳极和未修饰的碳布阳极分别提升了7%和54.5%。电极的电化学性质利用循环伏安法(CV)和交流阻抗谱(EIS)测试表明,活性炭修饰碳布具有良好的电化学特性。 刘中良 周宇 侯俊先 杨斯琦 李静岩 李艳霞关键词:活性炭 微生物燃料电池 修饰 功率密度 微生物燃料电池MnO_2及活性炭混合催化剂的制备及其性能研究 被引量:7 2016年 利用机械混合及化学复合两种混合方式制备出用于微生物燃料电池(MFC)阴极的Mn O_2与活性炭导电材料的混合催化剂,混合质量比分别为1∶3,1∶1和3∶1。将以各催化剂制作的碳布阴极置于空气阴极MFC中运行,利用线性扫描伏安法测试碳布阴极的性能。研究表明,两种混合催化剂均在混合质量比为1∶1时具有最佳性能;化学复合催化剂MFC的最大功率密度达到336 m W/m^2,是单纯使用Mn O_2粉末时的2.51倍,优于机械混合的催化剂。 杨斯琦 刘中良 侯俊先 周宇关键词:微生物燃料电池 空气阴极 催化剂 MNO2 活性炭 微生物燃料电池阳极的研究进展 被引量:7 2013年 产电微生物与电池阳极之间的电子传递效率是影响微生物燃料电池(MFC)产电性能的重要因素之一。通过对阳极材料的改进和修饰可以有效地降低阳极反应的活化能垒,提高电子传递效率,进而提高MFC产电性能。详细介绍了近年来MFC阳极材料的国内外研究进展,并针对当前研究所面临的问题,提出了今后MFC阳极的发展方向。 刘中良 周宇 侯俊先 杨斯琦 李艳霞关键词:微生物燃料电池 阳极 修饰 产电性能 应用于微生物燃料电池阳极的材料 被引量:2 2015年 阳极是影响微生物燃料电池(MFC)产电性能的重要因素,改善阳极材料的性能可以大幅提高MFC的整体性能。首先对MFC阳极所用的基底材料进行了对比分析;然后从表面改性处理、纳米材料修饰、导电聚合物及其复合材料修饰、填料阳极等多个角度出发,对改善阳极材料性能的研究进展进行了综述,并时未来的发展趋势进行了展望,探讨了今后MFC阳极材料的研究重点。 刘中良 周宇 胡俊晖 侯俊先 杨斯琦 李艳霞关键词:微生物燃料电池 阳极材料 修饰 微生物燃料电池空气阴极的研究进展 被引量:3 2015年 微生物燃料电池作为一种新兴的可再生能源利用技术,可以实现在对污水净化处理的同时产生电能。其中,以空气中的氧气作为阴极电子受体的空气阴极微生物燃料电池是目前极具规模化应用潜质的一种。国内外学者对于空气阴极催化剂的优化和材料的优选等方向都展开了深入而广泛的探究。通过大量的实验研究,空气阴极的性能及成本控制都有较大的提升。从构型、催化剂、集电体、粘结剂、扩散层材料等方面介绍了近年来空气阴极MFC的研究进展,并且提出了空气阴极微生物燃料电池日后的发展方向。 杨斯琦 刘中良 侯俊先 周宇关键词:微生物燃料电池 空气阴极 阴极催化剂 阴极材料 微生物燃料电池与建筑节能 被引量:2 2015年 对微生物燃料电池(MFC)的工作原理、特点、关键制约因素进行了分析,对利用MFC及MFC与其它能源耦合实现建筑节能的研究进行了综述,为建筑中"智能卫生间"的发展提供了技术支持,为实现建筑节能以及航空航天领域尿液处理提供了有效手段。 周宇 胡俊晖 唐丽君 刘中良 侯俊先 杨斯琦 李艳霞关键词:微生物燃料电池 建筑节能