我實(shí)驗(yàn)室成員尤世界在微生物燃料電池研究領(lǐng)域取得新成果 |
我實(shí)驗(yàn)室任南琪院士團(tuán)隊(duì)成員尤世界教授的研究成果“基于有機(jī)金屬框架結(jié)構(gòu)的非貴金屬氧還原催化劑強(qiáng)化微生物燃料電池性能的研究”近期在國(guó)際著名期刊《先進(jìn)能源材料》(Advanced Energy Materials,2014年影響因子16.146)上發(fā)表。該研究由我校城市水資源與水環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室與新加坡南洋理工大學(xué)合作完成,得到審稿人和編輯的高度評(píng)價(jià)。
在環(huán)境和能源問題日益嚴(yán)峻的今天,從廢物中回收清潔能源是實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。微生物燃料電池(MFC)能夠在降解水中有機(jī)污染物的同時(shí)發(fā)電,在實(shí)現(xiàn)廢水處理可持續(xù)發(fā)展方面有著十分廣闊的前景,是目前國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。目前,陰極催化劑是限制微生物燃料電池發(fā)展的一個(gè)重要瓶頸。為了克服傳統(tǒng)顆粒態(tài)貴金屬催化劑效率低、造價(jià)高、易中毒等缺陷,我校研究人員使用金屬有機(jī)框架作為前驅(qū)體構(gòu)筑具有三維多級(jí)孔結(jié)構(gòu)催化劑。該催化劑特殊的孔結(jié)構(gòu)能夠強(qiáng)化氧氣和質(zhì)子向三相界面的輸運(yùn),使其在“水淹”狀態(tài)下不會(huì)像鉑碳催化劑那樣發(fā)生顆粒團(tuán)聚和粘附,由于不使用貴金屬,造價(jià)大大降低。該催化劑能夠在微生物燃料電池中產(chǎn)生比傳統(tǒng)鉑碳催化劑高近40%的功率密度,穩(wěn)定性也大幅度提高。該研究為定向設(shè)計(jì)高效、廉價(jià)的微生物燃料電池陰極催化劑提供了新的思路和方法。 這一研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金、城市水資源與水環(huán)境國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自主課題、學(xué)校“青年拔尖人才基金”和“基礎(chǔ)研究杰出人才培育計(jì)劃”(III類)基金的資助。 論文鏈接:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201501497/abstract |