PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Microbial fuel cell with Cu-B cathode and KMnO4 catholyte

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
The increasing of standard living causes the increases energy consumption and waste or wastewater production. The possibility to combine wastewater treatment and electricity production can accomplish a microbial fuel cell. The possibility of wastewater treatment using the Cu-B catalyst with KMnO4 catholyte for microbial fuel cells is presented in this paper. The measurements covered comparison of changes in the concentration of COD, NH4+ and NO3 - in the reactor without aeration, with aeration and with using a microbial fuel cell (with Cu-B cathode and KMnO4 catholyte). The reduction time for COD with the use of microbial fuel cell with the Cu-B catalyst (and KMnO4 catholyte) is similar to the reduction time with aeration. It has been shown that the Cu-B (with KMnO4 catholyte) can be used as cathode catalyst in microbial fuel cells. Unfortunately in this case is needed to constant delivery of catholyte.
Rocznik
Tom
Strony
1823--1831
Opis fizyczny
Bibliogr. 33 poz., rys., tab., wykr.
Twórcy
  • University of Opole, Department of Process Engineering, Dmowskiego Street 7-9, 45-365 Opole, Poland
Bibliografia
  • Berk R.S., Canfield J.H., (1964). Bioelectrochemical energy conversion, Applied and Environmental Microbiology, 12:10-12.
  • Bockris, J.O.M., Reddy, A.K.N. (2000). Modern electrochemistry, New York: Kulwer Academic /Plenum Publishers.
  • Bond, D.R., Lovley, D.R. (2003). Electricity production by Geobacter sulfurreducens attached to electrodes. Appl. Environ. Microbiol., 69:1548-1555.
  • Chaudhuri, S.K., Lovley, D.R. (2003). Electricity generation by direct oxidation of glucose in mediatorless microbial fuel cells. Nat. Biotechnol., 21:1229-1232.
  • Cheng, S. ,Hong Liu, H.,Logan, B.E. (2006) Power Densities Using Different Cathode Catalysts (Pt and CoTMPP) and Polymer Binders (Nafion and PTFE) in Single Chamber Microbial Fuel Cells, Environ. Sci. Technol., 40(1)364-369. DOI:10.1021/es0512071
  • Davis, J.B., Yarbrough, H.F. (1962). Preliminary experiments on a microbial fuel cell. Science, 137:615-616.
  • Dumas, C., Mollica, A., Féron, D., Basséguy, R., Etcheverry, L., Bergel, A. (2006). Marine microbial fuel cell: Use of stainless steel electrodes as anode and cathode materials, Electrochimica Acta, 53(2):468-473. DOI:10.1016/j.electacta.2007.06.069
  • Huggins ,T., Fallgren, P.H., Jin, S., Ren, Z.J., (2013). Energy and performance comparison of microbial fuel cell and conventional aeration treating of wastewater, J. Microb. Biochem. Technol., S6:002. DOI: 10.4172/1948-5948.S6-002.
  • Kim, H.J., Park, H.S., Hyun, M.S., Chang, I.S., Kim, M., Kim, B.H. (2002). A mediator-less microbial fuel cell using a metal reducing bacterium, Shewanella putrefacians. Enzyme Microbiol. Technol., 30:145-152.
  • Liu, H., Ramnarayanan, R., Logan, B.E. (2004). Production of electricity during wastewater treatment using a single chamber microbial fuel cell. Environ. Sci. Technol. 38:2281-2285.
  • Logan, B.E. (2008). Microbial fuel cell, Wiley & Sons.
  • Logan, B.E., Hamelers, B., Rozendal, R., Schroder, U., Keller, J., Verstraete, W., Rabaey, K. (2006). Microbial Fuel Cells: Methodology and Technology, Environ. Sci. Technol., 40(17):5181-5192. DOI: 10.1021/es0605016
  • Łomotowski, J., Szpindor, A. (2002). Nowoczesne systemy oczyszczania ścieków, Arkady, Warszawa.
  • Martin, E., Tartakovsky, B., Oumarou Savadogo, O. (2011). Cathode materials evaluation in microbial fuel cells: A comparison of carbon, Mn2O3, Fe2O3 and platinum materials, Electrochimica Acta, 58:58-66. DOI:10.1016/j.electacta.2011.08.078
  • McMurry, J.E., Ballantine D.S., Hoeger, C.A., Peterson, V.E., Castellion, M.E. (2009). Fundamentals of Inorganic, Organic and Biological Chemistry, Pearson, London.
  • Park, H.S., Kim, B.H., Kim, H.S., Kim, H.J., Kim, G.T., Kim, M., Chang, I.S., Park, Y.K., Chang, H.I. (2001). A novel electrochemically active and Fe(III)-reducing bacterium phylogenetically related to Clostridium butyricum isolated from a microbial fuel cell. Anaerobe, 7:297-306.
  • Pham, C.A., Jung, S.J., Phung, N.T., Lee, J., Chang, I.S., Kim, B.H., Yi, H., Chun, J. (2003). A novel electrochemically active and Fe(III)-reducing bacterium phylogenetically related to Aeromonas hydrophila, isolated from amicrobial fuel cell. FEMS Microbiol. Lett., 223:129-134. DOI: 10.1016/S0378-1097(03)00354-9
  • Rabaey, K., Verstraete, W. (2005). Microbial fuel cells: novel biotechnology for energy generation. Trends Biotechnol., 23:291-298.
  • Twigg, M. V. (1989). Catalyst handbook. London: Wolfe Publishing Ltd..
  • US EPA (2008). Report, Clean watersheds needs survey overview.
  • Wang X., Feng, Y.J., Lee, H. (2008). Electricity production from beer brewery wastewater using single chamber microbial fuel cell. Water Sci. Technol., 57:1117-1121.
  • Włodarczyk, B. & Włodarczyk, P.P. (2015a). Comparison of electrooxidation efficiency in microbial fuel cell with a steel catalyst and aeration in wastewater treatment (in Polish). Engineering and Protection of Environment, 18(2):189-198.
  • Włodarczyk, P.P. & Włodarczyk, B. (2015b). Ni-Co alloy as catalyst for fuel electrode of hydrazine fuel cell. China-USA Business Review 14(5):269-279. DOI: 10.17265/1537-1514/2015.05.005
  • Włodarczyk, P.P. & Włodarczyk, B. (2015c). Analysis of the possibility of using stainless steel and copper boride alloy as catalyst for microbial fuel cell fuel electrode. Archives of Waste Management and Environmental Protection 17(1):111-118.
  • Włodarczyk, B. & Włodarczyk, P.P. (2015d). Electricity production in microbial fuel cell with Cu-B alloy as catalyst of anode. Civil engineering, QUAESTI 2015, 305-308. DOI:10.18638/quaesti.2015.3.1.211
  • Włodarczyk, P.P., & Włodarczyk, B. (2016a). Possibility of wastewater treatment using MFC with Ni-Co catalyst of fuel electrode, Civil And Environmental Engineering Reports, 21(2):131-145. DOI: 10.1515/ceer-2016-0028
  • Włodarczyk, B. & Włodarczyk, P.P. (2016b). Mikrobiologiczne ogniwo paliwowe z katodą Cu-B, Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture, XXXIII, 63(3):525-532.
  • Włodarczyk, B. & Włodarczyk, P.P. (2016c). Oczyszczanie ścieków w mikrobiologicznym ogniwie paliwowym z katodą z niklu Raneya, Diagnozowanie Stanu Środowiska, Metody Badawcze – Prognozy, Prace Komisji Ekologii i Ochrony Środowiska Bydgoskiego Towarzystwa Naukowego, t.X, 183-192.
  • Włodarczyk, B. & Włodarczyk, P.P. (2016d). Wykorzystanie stopu NiCo2O4 jako katalizatora katody mikrobiologicznego ogniwa paliwowego, Diagnozowanie Stanu Środowiska, Metody Badawcze - Prognozy, Prace Komisji Ekologii i Ochrony Środowiska Bydgoskiego Towarzystwa Naukowego, t.X, 193-203.
  • Włodarczyk, B. & Włodarczyk, P.P. (2016e). Oczyszczanie ścieków w mikrobiologicznym ogniwie paliwowym z anodą Cu-B, Wybrane zagadnienia z zakresu ochrony środowiska i energii odnawialnej, Wydawnictwo Naukowe TYGIEL, 85-94.
  • Włodarczyk, B. & Włodarczyk, P.P. (2016f). Methanol electrooxidation with Cu-B catalyst, Infrastructure and Ecology of Rural Areas, PAN Kraków, 4(2):1483–1492. DOI: http://dx.medra.org/10.14597/infraeco.2016.4.2.110
  • Włodarczyk, B. & Włodarczyk, P.P. (2017). Wykorzystanie stopu Ni-Co jako katalizatora katody w jednokomorowym mikrobiologicznym ogniwie paliwowym, Inżynieria Ekologiczna 18(2):210-216. DOI: 10.12912/23920629/66991
  • Zhao, F., Harnisch, F., Schröder, U., Scholz, F., Bogdanoff, P., Herrmann, I. (2005). Application of pyrolysed iron(II) phthalocyanine and CoTMPP based oxygen reduction catalysts as cathode materials in microbial fuel cells, Electrochemistry Communications, 7(12):1405-1410. DOI:10.1016/j.elecom.2005.09.032
Uwagi
Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-68199351-02a3-4039-95cd-25627083c5b5
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.