Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wytwarzanie i mikrostruktura osadzanych elektrolitycznie stopów Ni-Co i kompozytów TiO2 / Ni-Co

Ledwig Piotr, Dubiel Beata, Kopia Agnieszka

Hutnik, Wiadomości Hutnicze

|

2020

|

Vol. 87, nr 4

107--113

PL

Stopy Ni-Co oraz kompozyty TiO2/Ni-Co osadzono elektrolitycznie z kąpieli siarczanowo-cytrynianowych o względnej zawartości jonów Co:Ni równej 1:49, 1:24 i 1:9 stosując gęstości prądu 2,5, 5 i 7,5 A/dm2. Wpływ parametrów osadzania na morfologię powierzchni, mikrostrukturę, skład chemiczny i skład fazowy zbadano za pomocą skaningowej i transmisyjnej mikroskopii elektronowej, spektroskopii dyspersji energii charakterystycznego promieniowania rentgenowskiego oraz dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego. Wytworzone kompozyty charakteryzowały się globularną morfologią i nanokrystaliczną mikrostrukturą. Wykazano, że w osnowie kompozytów występują pojedyncze nanocząstki oraz aglomeraty TiO2. Zawartość TiO2 w kompozytach wynosiła około 4% mas. Stwierdzono, że wielkość ziarna kompozytów TiO2/Ni-Co zależy od obecności fazy umacniającej, warunków prądowych podczas osadzania oraz stężenia Co w osnowie Ni-Co.

EN

TiO2/Ni-Co composites were electrodeposited from citrate-sulfate bath with varying Ni:Co ratios. Effect of deposition conditions on chemical composition, surface morphology, microstructure and phase composition were investigated using scanning and transmission electron microscopy, energy dispersive X-ray spectroscopy and X-ray diffraction. Manufactured composites were characterized by typical cauliflower surface morphology and nanocrystalline structure. Nanocrystalline TiO2 particles were embedded in the Ni-Co matrix both in the form of dispersive nanoparticles and clusters. The concentration of nc-TiO2 in composites was about 4 wt. %. Grain size of TiO2/Ni-Co composites depended on the content of strengthening phase, deposition current conditions and Co concentration in the Ni-Co matrix.

2

Microbial fuel celi with Ni-Co cathode

Włodarczyk B., Włodarczyk P. P.

Rudy i Metale Nieżelazne Recykling

|

2017

|

R. 62, nr 8

11--14

EN

With the increasing standard of living, the energy consumption increases as well. So, waste production, like wastewater, increases as well too. But, there is a possibility to combine energy production and wastewater treatment. Technical device that can accomplish this task is a microbial fuel cell. In microbial fuel cells activated sludge bacteria can be used for electricity production during wastewater treatment. One of the problems of this solution is a low current density obtained in microbial fuel cells. Nonetheless, it is possible to increase the current density by using the catalyst for electrodes. The possibility of wastewater treatment using the Ni-Co alloy as cathode catalyst for microbial fuel cells is presented in this paper. The measurements included a preparation of catalyst and comparison of changes in the concentration of COD, NH* and N03 in the reactor with aeration and with using a microbial fuel cell (with Ni-Co cathode). The reduction time for COD with the use of microbial fuel cell with the Ni-Co catalyst is similar to the reduction time with aeration. The current density (0.26 mA/cm2) and amount of energy (0.94 Wh) obtained in reactor (151) are low. But, the obtained amount of energy allows elimination of the energy needed for reactor aeration. It has been shown that the Ni-Co can be used as cathode catalyst in microbial fuel cells.

PL

Wraz ze wzrostem poziomu życia wzrasta zarówno zużycie energii, jak i ilość ścieków. Istnieje jednak możliwość produkcji energii z jednoczesnym oczyszczaniem ścieków. Urządzeniem, które może zrealizować to zadanie jest mikrobiologiczne ogniwo paliwowe. W ogniwach tego typu bakterie osadu czynnego wykorzystane są do produkcji energii podczas oczyszczania ścieków, jednym z ograniczeń tego rozwiązania jest niska gęstość uzyskiwanego prądu. Możliwe jest jednak podwyższenie tego parametru przy wykorzystaniu odpowiedniego katalizatora elektrod. W artykule przedstawiono możliwość wykorzystania stopu Ni-Co jako katalizatora katody. Badania obejmowały przygotowanie elektrody oraz porównanie zmian stężenia ChZT, NHt' oraz N03 w reaktorze z napowietrzaniem i przy wykorzystaniu mikrobiologicznego ogniwa paliwowego (z katodą Ni-Co). Czas redukcji ChZT przy wykorzystaniu mikrobiologicznego ogniwa paliwowego jest porównywalny z czasem uzyskanym podczas napowietrzania. Gęstość prądu (0,26 mA/cm2) i ilość energii (0,94 Wh) uzyskanej w reaktorze (15 I) jest niska, jednak rozwiązanie to pozwala na eliminację ko¬nieczności napowietrzania reaktora. Wykazano więc możliwość wykorzystania stopu Ni-Co jako katalizatora katody w mikrobiologicznym ogniwie paliwowym.

3

Wykorzystanie stopu Ni-Co jako katalizatora katody w jednokomorowym mikrobiologicznym ogniwie paliwowym

Włodarczyk B., Włodarczyk P. P.

Inżynieria Ekologiczna

|

2017

|

Vol. 18, nr 2

210--216

PL

Technologią, która wykorzystuje ścieki jako surowiec, zapewniając jednocześnie ich oczyszczanie oraz produkcję prądu, jest technologia mikrobiologicznych ogniw paliwowych. Technologia ta postrzegana jest jako wspomaganie tradycyjnego oczyszczania ścieków. Jednym z podstawowych problemów związanych z mikrobiologicznymi ogniwami paliwowymi jest niewielka ilość produkowanej energii elektrycznej. Gęstość prądu zależy od szybkości zarówno reakcji anodowych, jak i katodowych. Celem pracy było wykazanie możliwości wykorzystania stopu Ni-Co jako katalizatora elektrody tlenowej w jednokomorowym mikrobiologicznym ogniwie paliwowym. Badania objęły pomiary szybkości rozkładu H2O2 na analizowanym katalizatorze, mocy ogniwa i gęstości prądu oraz redukcji stężenia ChZT. Podczas pracy ogniwa w porównywalnym czasie uzyskano taką samą skuteczność redukcji ChZT (90%) jak w przypadku napowietrzania. W ogniwie uzyskano 13 mW mocy oraz gęstość prądu 0,21 mA/cm2. Wykazano możliwość wykorzystania stopu Ni-Co jako katalizatora elektrody tlenowej w jednokomorowym mikrobiologicznym ogniwie paliwowym.

EN

Technology of microbial fuel cells allowing for the direct production of electricity from biodegradable materials can provide only energy production, but also wastewater treatment. This technology is seen as supporting of the traditional wastewater treatment. One of the problems with microbial fuel cells is a low current density of those energy sources. Nonetheless, it is possible to increase the current density by using the catalyst for electrodes (anode and cathode). The possibility of wastewater treatment using the Ni-Co alloy as catalyst for single chamber microbial fuel cells is presented in this paper. The studies have included measurements of H2O2 reduction on Ni-Co catalyst, power of cell and current density and also COD reduction. The reduction time for COD with the use of single chamber microbial fuel cell with Ni-Co cathode is similar to the reduction time with aeration. In analysed cell was obtained cell power of 13 mW, and current density of 0,21 mA/cm2. The possibility of using the Ni-Co alloy as catalyst for cathode of single chamber microbial fuel cells is presented in this paper.

4

Microbial fuel cell with Cu-B cathode and KMnO4 catholyte

Włodarczyk B., Włodarczyk P. P.

Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich

|

2017

|

nr IV/3

1823--1831

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.