生物炭颗粒

降内阻促降解

将生物炭颗粒混入土壤微生物燃料电池，通过增加土壤孔隙率和渗透性显著降低电池内阻，从而提高多环芳烃的降解效率。

Yan, Chen · Liang, Dandan · Chen, Dahong · 于艳玲 · 张照韩 · Jiajie, Zhou · 冯玉杰

Chemical Engineering Journal 2024

具体参数

菲去除率

{'zh': '67.4±1.5', 'en': '67.4±1.5'} %

芘去除率

{'zh': '58.6±1.9', 'en': '58.6±1.9'} %

功率密度

{'zh': '44.1', 'en': '44.1'} mW m⁻²

土壤孔隙率

{'zh': '52.0±0.3', 'en': '52.0±0.3'} %

渗透系数比

{'zh': '1.38', 'en': '1.38'}

技术优势

内阻大幅下降

生物炭颗粒增加了土壤孔隙率和渗透性，使欧姆阻抗、电荷转移阻抗和扩散阻抗均显著降低。

降解菌更活跃

添加生物炭后，多环芳烃降解菌如假单胞菌属和溶杆菌属等在电极上富集，降解酶表达量也更高。

功率提升4倍

2%生物炭颗粒使电池功率密度从11.0提升至44.1 mW m⁻²，为未添加时的4.0倍。

应用场景

• 污染土壤修复：用2%生物炭颗粒混入土壤即可显著提高多环芳烃去除率。
• 微生物燃料电池：降低电池内阻，使功率密度提升4倍。
• 生物电化学系统：通过增加孔隙率强化离子传输和电子转移。