环境学院汪东亮博士在微生物电化学系统取得系列研究成果

发布时间:2021-04-19 发布者: 编辑:向文容 浏览次数:

 

我校环境科学与工程学院汪东亮博士近期分别在在国际著名刊物Journal of Power Sources和Journal of Hazardous Materials发表关于微生物电化学系统的研究成果。

2021年1月,国际一流能源期刊Journal of Power Sources(一区,Q1,Top,影响因子8.247)刊登了题为Surface modification of Shewanella oneidensis MR-1 with polypyrrole-dopamine coating for improvement of power generation in microbial fuel cells的研究论文,报道了在电活性生物膜胞外电子传递效率优化方面的最新研究成果。共轭聚合物修饰产电菌是改善生物电化学系统中电活性生物膜胞外电子传递(EET)的有效方法。该研究采用聚吡咯(PPy)和胶黏剂聚多巴胺(PDA)对产电菌个体进行原位修饰。经PPy-PDA修饰的产电菌显示出更好的导电性和粘附性。将PPy-PDA修饰后的电活性生物膜用于微生物燃料电池(MFC)的阳极,阳极的电活性大大提升,有利于作为胞外间接电子传递中介体的核黄素分泌增加。该研究表明,用PPy-PDA对产电菌个体进行原位修饰,是改进MFC整体性能的一种简便而有前景的策略。汪东亮博士为论文第一作者。

2021年2月,环境领域著名杂志Journal of Hazardous Materials(一区,Q1,Top,影响因子9.034)在线刊发研究型论文“Degradation of refractory organics in dual-cathode electro-Fenton using air-cathode for H2O2electrogeneration and microbial fuel cell cathode for Fe2+regeneration”,报道了一种由生物燃料电池与电芬顿耦合的新型双阴极电芬顿系统用于有机污染物处理的研究。汪东亮博士为论文第一作者。

电芬顿技术已广泛运用于去除水体中有机污染物。Fe2+在阴极的再生速率和阴极H2O2产率是决定电芬顿系统效率的两个重要因素。然而,很难同时实现快速的Fe2+再生和高效的两电子氧还原生产H2O2。通过将碳毡阴极双室MFC与空气阴极电芬顿耦合,利用MFC阴极促进电芬顿系统中Fe3+的还原,可实现MFC产电与电芬顿效率的协同促进。运用MFC-EF耦合体系处理难降解有机废水,其处理效率均高于未耦合的电芬顿系统。由于Fe3+/Fe2+具有比O2/H2O更高的电极电势,该耦合形式可大幅提高MFC的功率输出。该工作为拓展MFC应用和设计高效电芬顿系统提供了新颖思路。

上述研究成果我校均为合作单位。汪东亮现为我校环境科学与工程学院教师,博士毕业于华中科技大学环境科学与工程学院。通讯员 汪东亮