外阻对三室MFC产电性能和Cu迁移特性的影响

构建一种新型的三室微生物燃料电池(microbial fuel cells, MFCs)对重金属Cu污染的土壤进行修复,研究不同外阻条件下MFC的产电性能和土壤中Cu的迁移去除情况.结果表明,当外接电阻从100Ω增大到1000Ω时,三室MFC的输出电压从0.1V提高到0.4V,最大功率密度从1.10W/m3降低到 0.71W/m3,且阴极极化现象也随外阻增大而更加显著.装置运行63d 后,MFC 外接电阻越大,近阳极土壤区的Cu 的去除率越高,外阻为1000Ω的MFC 近阳极土壤区的 Cu去除率达到39.7％.通过改进欧共体标准(BCR)连续提取法分析重金属的形态,发现乙酸可提取态和可还原态为Cu迁移的两种主要形态.此外,土壤的性质也发生变化, pH 值呈现由阳极到阴极逐渐升高的趋势,而电导率则相反.阴极电极的扫描电镜(SEM)和X 射线衍射(XRD)结果也表明部分迁移到阴极的Cu(II)被还原成单质Cu.