微生物燃料電池の効果的な負極としての炭化植物材料の界面電子移動とバイオエレクトロカタリシス

KARTHIKEYAN Rengasamy; WANG Bin; XUAN Jin; WONG Jonathan W.C.; LEE Patrick K.H.; LEUNG Michael K.H.

文献

J-GLOBAL ID：201502204889026654 整理番号：15A0374499

微生物燃料電池の効果的な負極としての炭化植物材料の界面電子移動とバイオエレクトロカタリシス

Interfacial electron transfer and bioelectrocatalysis of carbonized plant material as effective anode of microbial fuel cell

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資料名：
巻： 157 ページ： 314-323 発行年： 2015年03月01日
JST資料番号： B0535B ISSN： 0013-4686 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

微生物燃料電池(MFC)の負極としての多孔性炭素構造の天然素材からの製造はコスト削減となる。エリンギ(king mushroom),天然マッシュルーム及びコーンの茎を単純に炭化処理して導電性電極材作成の可能性を調べた。電気化学的酸化還元プローブ([Fe(CN)₆]^3-/^4-及び生物膜電気活性により三つの電極の構造活性相関を体系的に調べた。炭化した電極の電気化学的及び生物電気化学的利用可能性を評価するため,インピーダンス,サイクリックボルタンメトリー及びクロノアンペロメトリーにより,電子輸送速度(K_app),電荷移動抵抗,酸化電流密度及び生物電気活性部分を調べた。検討の結果,炭化コーン茎電極の電子移動抵抗は94Ω,K_appはFe²⁺/Fe³⁺について3.44×10^-2cms^-1である。炭化コーン上の生物膜の生物電気活性は9.29×10^-8molcm^-2で,生物膜抵抗は45Ω,電子移動速度(バクテリア負極)は63×10^-5cms^-1である。コーン茎から得た炭素電極で,最大の生物電気触媒電流3.12mAcm^-2が得られた。この値は普通の黒鉛電極の8倍である。多孔性構造,高電子移動速度及び高電気活性生物膜成長が,MFCの低価格代替物としての天然材料炭素負極を可能にする。Copyright 2015 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

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燃料電池 , 電気化学反応 , 電気物性一般

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