海带残渣微生物燃料电池产电性能研究

王颖; 刘宪华

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海带残渣微生物燃料电池产电性能研究

首发时间：2017-10-06

王颖 ¹
王颖（1992-），女，硕士研究生，主要研究方向为海洋生物质能源的开发与利用
刘宪华 ^{1
2}
刘宪华（1974-），副教授，博士生导师，研究领域为环境生物化学和生物质能开发与利用

1、天津大学海洋科学与技术学院，天津 300072
2、天津大学环境科学与工程学院，天津 300072

摘要：以海带残渣为原料，在酸盐协同作用下水解产还原糖，并以水解液作为底物构建了一种藻类微生物燃料电池（MFC）。选用盐酸和氯化镁作为海带残渣水解的催化剂，设计反应温度、反应时间、HCl浓度、MgCl2浓度四因素三水平Box-Behnken试验，并以还原糖浓度作为响应值，确定了最优工艺参数：反应温度121 ℃、反应时间64 min、HCl浓度1.85%，MgCl2浓度0.5%，最终还原糖浓度为17.10 mg/mL。以稀释后的海带水解液作为微生物燃料电池底物进行产电分析，结果表明：当加入海带水解液12 mL，pH值为6.68时，电池最大功率密度最高，为0.57 W/m2。

关键词：微生物燃料电池海带残渣水解响应面法

For information in English, please click here

Research on the performance of electricity generation from kelp residue-fed Microbial Fuel Cell

WANG Ying ¹
王颖（1992-），女，硕士研究生，主要研究方向为海洋生物质能源的开发与利用
LIU Xianhua ^{1
2}
刘宪华（1974-），副教授，博士生导师，研究领域为环境生物化学和生物质能开发与利用

1、School of Marine Science and Technology, Tianjin University, Tianjin 300072
2、School of Environmental Science and Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072

Abstract：The goal of this work was to produce reducing sugar of kelp residue by using acid and salt as catalyst and developed a microbial fuel cell for the direct power generation using kelp residue hydrolysates as fuel. Hydrochloric acid and magnesium chloride was selected as the catalyst for the hydrolysis of kelp, temperature, time, concentration of hydrochloric acid and magnesium chloride as three-level four-factors box-bohnken design, the reducing sugars yield was used as the response values for the characterization of the catalyst. The result shows that the optimum conditions was 121℃, 64min, 1.85% hydrochloric acid and 0.5% magnesium chloride. We also developed a microbial fuel cell using kelp hydrolysates as substrates. The maximum power density reached 0.57W/m2 under the condition of 12mL kelp hydrolysates and 6.68 pH.

Keywords： Microbial fuel cells；kelp residue；hydrolysis；The response surface method

基金：

1. 天津市自然科学基金（15JCYBJC21400）

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王颖，刘宪华. 海带残渣微生物燃料电池产电性能研究[EB/OL]. 北京：中国科技论文在线 [2017-10-06]. https://www.paper.edu.cn/releasepaper/content/201710-10.

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论文编号	201710-10
论文题目	海带残渣微生物燃料电池产电性能研究
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