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J-GLOBAL ID：202202215090148610   整理番号：22A1112212

微生物燃料電池における高性能集積空気カソードとしての自立窒素ドープ還元グラフェン酸化物@カーボンナノファイバハイブリッド膜【JST・京大機械翻訳】

Self-supporting nitrogen-doped reduced graphene oxide@carbon nanofiber hybrid membranes as high-performance integrated air cathodes in microbial fuel cells

著者 (6件)： Xu Meng (Key Laboratory of Biomass-based Materials for Environment and Energy in Petroleum & Chemical Industries, School of Chemical and Environmental Engineering, Wuhan Institute of Technology, Wuhan, 430205, China) ,  Wu Ling (Hubei Province Key Laboratory of Coal Conversion and New Carbon Materials, School of Chemistry and Chemical Engineering, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan, 430081, China) ,  Zhu Meiwen (Chongqing Academy of Metrology and Quality Inspection, Chongqing, 401123, China) ,  Wang Zhipeng (Institute of Advanced Materials, Jiangxi Normal University, 99 Ziyang Avenue, Nanchang, 330022, China) ,  Huang Zheng-Hong (Lab of Advanced Materials, School of Materials Science and Engineering, Tsinghua University, Beijing, 100084, China) ,  Wang Ming-Xi (Key Laboratory of Biomass-based Materials for Environment and Energy in Petroleum & Chemical Industries, School of Chemical and Environmental Engineering, Wuhan Institute of Technology, Wuhan, 430205, China)
資料名： Carbon  (Carbon)
巻： 193  ページ： 242-257  発行年： 2022年 
JST資料番号： H0270B  ISSN： 0008-6223  CODEN： CRBNA  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)

抄録/ポイント： 微生物燃料電池(MFC)における従来の空気カソードは通常触媒層(CL),支持層(SL)および導電性ガス拡散層(GDL)から成り,全体のMFC性能は付加的および高価な接着剤および導電剤によって必然的に影響を受ける。ここでは,追加のSL,GDLまたは接着剤なしでMFCにおける統合空気カソードを開発した。統合空気カソードは,アンモニア雰囲気下でのその後の熱処理によるエレクトロスピニングによって作製された自己支持窒素ドープ還元グラフェン酸化物@炭素ナノ繊維(N-rGO@CNF)ハイブリッド膜であった。調製したままのN-rGO@CNFは,元の窒素ドープカーボンナノファイバ(NCNF)と市販の活性炭(CAC)に対して,はるかに優れたMFC性能と酸素還元反応(ORR)活性を有していた。CNFに埋め込まれたrGOの量は,それらのORR活性とMFC性能に顕著な影響を及ぼした。N-5-rGO@CNFは最低の抵抗と最大交換電流密度を有し,4電子経路による望ましい酸素還元性能を示した。N-5-rGO@CNFの最大出力密度はMFCで826mWm-2に達し,これは元のNCNF,CACおよびPt/Cの約9,2.53および1.82倍であり,その値は91,327および454mWm-2であった。統合空気-カソードの優れた性能は,エレクトロスピニングナノファイバー膜の完全性,ブレビティーおよびハイブリッド組成に由来する。適切な組込みrGOは,イオン吸着を促進するためにrGO@CNFのバルク伝導率を改善するだけでなく,イオンに収容する空格子点も提供し,ドープした窒素原子はO_2吸着および/またはO-O結合破壊を促進し,MFC中のN-rGO@CNFの電気化学的性能を改善した。Copyright 2022 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： イオン ,  *還元 ,  吸着 ,  接着剤 ,  白金 ,  *燃料電池 ,  アンモニア ,  *ドーピング ,  導体材料 ,  導電性 ,  エレクトロスピニング ,  *カソード
準シソーラス用語： *カーボンナノファイバ ,  *微生物燃料電池 ,  *窒素ドーピング ,  *ハイブリッド膜 , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： 還元した酸化グラフェン ,  炭素ナノ繊維 ,  統合空気カソード ,  酸素還元反応 ,  微生物燃料電池

分類 (1件)： 炭素とその化合物  (YB02060D)

タイトルに関連する用語 (8件)： 微生物燃料電池 ,  集積 ,  カソード ,  自立 ,  窒素ドープ ,  還元グラフェン酸化物 ,  カーボンナノファイバ ,  ハイブリッド膜