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J-GLOBAL ID：202102238472069880   整理番号：21A2945909

天然磁硫鉄鉱被覆カソードを有する微生物燃料電池によるCr(VI)含有廃水の処理のための強化性能【JST・京大機械翻訳】

Enhanced Performance for Treatment of Cr (VI)-Containing Wastewater by Microbial Fuel Cells with Natural Pyrrhotite-Coated Cathode

著者 (6件)： Shi Junxian (School of Ecology and Environment, Inner Mongolia University, Hohhot 010021, China) ,  Zhao Wenyan (College of Chemistry and Chemical Engineering, Inner Mongolia University, Hohhot 010021, China) ,  Liu Chang (School of Ecology and Environment, Inner Mongolia University, Hohhot 010021, China) ,  Jiang Tao (College of Chemistry and Chemical Engineering, Inner Mongolia University, Hohhot 010021, China) ,  Ding Hongrui (The Key Laboratory of Orogenic Belts and Crustal Evolution, School of Earth and Space Sciences, Peking University, Beijing 100871, China) ,  Ding Hongrui (Beijing Key Laboratory of Mineral Environmental Function, Peking University, Beijing 100871, China)
資料名： Water (Web)  (Water (Web))
巻： 9  号： 12  ページ： 979  発行年： 2017年 
JST資料番号： U7295A  ISSN： 2073-4441  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： スイス (CHE)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： ここでは,天然磁硫鉄鉱被覆カソードを有する新しい微生物燃料電池(MFC)による六価クロム(Cr(VI))の除去に対する強化性能の調査を報告した。グラファイト-カソードの比較によって,磁硫鉄鉱被覆カソードを備えたMFCは,裸のグラファイトカソード(35.5mW/m2)よりも1.3倍高い45.4mW/m2の最大出力密度を生成した。さらに,Cr(VI)除去効率は,グラファイトカソードMFCによる46.1%と比較して4.5時間後に達成された。さらに,10mg/Lと30mg/Lの異なった初期Cr(VI)濃度によるCr(VI)除去率を研究し,Cr(VI)濃度の増加による除去率の減少を観察した。カソード液中で3.0から9.0までの異なるpH値のバッチ実験を行い,システム性能を最適化した。完全なCr(VI)除去はpH3.0で達成され,Cr(VI)の99.59%は10.5時間後に除去され,Cr(VI)国家排出基準の要求を満たした。pHの値が減少すると,除去速度は明らかに増加し,Cr(VI)は広いpH範囲でうまく除去でき,磁硫鉄鉱被覆カソードMFCはより広範な使用範囲を示した。さらに,カソード処理生成物をX線光電子分光法(XPS)により研究し,Cr_2O_3,Cr(III)-酢酸塩をXPS Cr_2pスペクトルによってカソード上に検出し,Cr(VI)は見出されず,カソードの表面上のCrがCr(III)とCr(VI)が還元されることを示した。カソード上では,磁硫鉄鉱はMFCsの触媒として重要な役割を果たすだけでなく,Cr(VI)還元のための反応サイトとして作用した。著者らの研究は,磁硫鉄鉱,地球豊富で低コストの天然鉱物が効果的なカソード材料として有望であったことを示した。将来,重金属と他の環境汚染物質を含む廃水の削減のためのMFCsにおける大きな潜在的用途があった。Copyright 2021 The Author(s) All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 最適化 ,  *磁硫鉄鉱 ,  *廃水 ,  廃水処理 ,  *クロム ,  *被覆 ,  グラファイト ,  重金属 ,  スペクトル ,  pH依存性 ,  X線光電子分光法 ,  *六価クロム ,  *カソード ,  pH【水素イオン指数】
準シソーラス用語： 出力密度 ,  *微生物燃料電池 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (4件)： MFC ,  磁硫鉄鉱 ,  6価クロム ,  廃水処理

分類 (2件)： 重金属とその化合物一般  (SB05021R) ,  燃料電池  (YB04040V)

引用文献 (38件)：

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• Legrand, L.; El Figuigui, A.; Mercier, F.; Chausse, A. Reduction of aqueous chromate by Fe (II)/Fe (III) carbonate green rust: Kinetic and mechanistic studies. Environ. Sci. Technol. 2004, 38, 4587-4595.
• Lin, C.J.; Wang, S.L.; Huang, P.M.; Tzou, Y.M.; Liu, J.C.; Chen, C.C.; Chen, J.H.; Lin, C. Chromate reduction by zero-valent Al metal as catalyzed by polyoxometalate. Water Res. 2009, 43, 5015-5022.
• Kimbrough, D.E.; Cohen, Y.; Winer, A.M.; Creelman, L.; Mabuni, C. A critical assessment of chromium in the environment. Crit. Rev. Environ. Sci. Technol. 1999, 29, 1-46.
• Wang, C.C.; Du, X.D.; Li, J.; Guo, X.X.; Wang, P.; Zhang, J. Photocatalytic Cr(VI) reduction in metal-organic frameworks: A mini-review. Appl. Catal. B 2016, 193, 198-216.

タイトルに関連する用語 (6件)： 磁硫鉄鉱 ,  カソード ,  微生物燃料電池 ,  Cr ,  廃水 ,  強化