藻源三维多孔阴极

醋酸盐产率翻1.7倍

以藻类废弃物为原料制成的三维生物阴极,兼具大孔径结构与丰富的氮掺杂及含氧官能团,可同步增强微生物负载与电子传递。

Cao, Qihao · Zhang, Chao · Wu, Ping · Peng, Ding · Haoran, Sun · Sili, Qing · 朱文磊 · 郑志永 · 张燕 · 刘宏波 · 刘贺

Chemical Engineering Journal 2024

参数信息

乙酸盐浓度
1020.86 mol/m³
氮掺杂含量
3.22 %
含氧官能团含量
22.67 %
平均孔径
70 µm
微生物负载量(相对碳毡)
1.31

技术优势

乙酸盐产量翻倍

在 −1.1 V 下,藻源阴极的乙酸盐浓度达到 1020.86 mol/m³,比商用碳毡高 1.7 倍,直接提升 MES 产物收率。

微生物挂膜更强

多孔结构使微生物负载量达到碳毡的 1.31 倍,为高效电合成提供了更多活性位点。

电子传递双通道增强

氮掺杂(3.22%)增强直接电子传递,含氧官能团(22.67%)促进间接电子传递,协同加速微生物代谢。

变废为宝的阴极

以藻类废弃物为原料,通过模板改性和酚醛树脂交联制备,不仅降低成本,还提供可持续的固碳方案。

应用场景