Novel Gas Diffusion Cloth Bioanodes for High-Performance Methane-Powered Microbial Fuel Cells

甲烷 微生物燃料电池 扩散 气体扩散 化学 燃料电池 环境科学 环境化学 化学工程 废物管理 工程类 有机化学 热力学 物理 物理化学 阳极 电极
作者
Linpeng Yu,Zhi‐Xia Yang,Qiuxiang He,Raymond Jianxiong Zeng,Yanan Bai,Shungui Zhou
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:53 (1): 530-538 被引量:63
标识
DOI:10.1021/acs.est.8b04311
摘要

Microbial fuel cells (MFCs) are a promising technology that converts chemical energy into electricity. However, up to now only few MFCs have been powered by gas fuels, such as methane, and their limited performance is still challenged by the low solubility and bioavailability of gases. Here, we developed a gas diffusion cloth (GDC) anode to significantly enhance the performance of methane-powered MFCs. The GDC anode was constructed by simply coating waterproof GORE-TEX cloth with conductive carbon cloth in one step. After biofilm enrichment, the GDC anodes obtained a methane-dependent current up to 1130.2 mA m–2, which was 165.2 times higher than conventional carbon cloth (CC) anodes. Moreover, MFCs equipped with GDC anodes generated a maximum power density of 419.5 mW m–2. Illumina high-throughput sequencing revealed that the GDC anode biofilm was dominated mainly by Geobacter, in contrast with the most abundant Methanobacterium in planktonic cells. It is hypothesized that Methanobacterium reversed the methanogenesis process by transferring electrons to the anodes, and Geobacter generated electricity via the intermediates (e.g., acetate) of anaerobic methane oxidation. Overall, this work provides an effective route in preparing facile and cost-effective anodes for high-performance methane MFCs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
廿廿完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
体贴的靖仇完成签到 ,获得积分20
4秒前
善学以致用应助Yuli采纳,获得10
5秒前
陈杨完成签到,获得积分10
5秒前
7秒前
kaustal完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
9秒前
Li完成签到,获得积分10
10秒前
旺仔完成签到 ,获得积分10
10秒前
yolo完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
郑石发布了新的文献求助10
12秒前
灭亡发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
zzy发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
星辰完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
16秒前
16秒前
Blade发布了新的文献求助10
17秒前
17秒前
852应助curry采纳,获得10
17秒前
快乐的90后fjk完成签到 ,获得积分10
17秒前
1234发布了新的文献求助10
18秒前
happy发布了新的文献求助10
18秒前
哈哈哈发布了新的文献求助10
19秒前
小二郎应助灭亡采纳,获得10
19秒前
20秒前
何平完成签到,获得积分20
23秒前
24秒前
淡淡的若冰应助llllli采纳,获得20
24秒前
25秒前
向上的小v完成签到 ,获得积分10
25秒前
28秒前
Lin完成签到,获得积分10
28秒前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
Die Gottesanbeterin: Mantis religiosa: 656 500
中国氢能技术发展路线图研究 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3170097
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2821387
关于积分的说明 7933584
捐赠科研通 2481570
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1321908
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 633434
版权声明 602579