一種球形防漏雙室微生物燃料電池構型的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種能處理污水且能產電的微生物燃料電池，確切地說是一種球形防漏雙室微生物燃料電池構型。
【背景技術】
[0002]將生物質中的化學能轉化成電能已經引起世界各國的廣泛關注。其中，微生物燃料電池(MFC)作為一種新的能量獲得方法，可從廣泛存在的可生物降解、具有還原性的化合物中生產能源。經過十余年的快速發展，MFC技術已經在諸多領域顯示出廣闊的應用。
[0003]很多材料已經在MFC中得到應用，但這些材料是被如何加工、安裝并應用到最終系統中一一即這里的反應器構型，最終都會決定系統在功率輸出、庫倫效率、穩定性、以及使用壽命上有什么樣的表現。為獲取大功率和高的庫倫效率，人們設計出了各種構型的反應器，如雙室、單室、平板式、套筒式等等，但是都沒有獲得同步產電和污水凈化的滿意效果O
【發明內容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種球形防漏雙室微生物燃料電池構型。
[0005]原有雙室形構型陽極室和陰極室體積相等，而陽極室需要的體積更大；兩室之間易滲漏；陽極厭氧且不能完全密封；緊固螺栓易銹蝕。為了克服上述技術的不足，本發明解決上述技術問題所采用的技術方案是:一種球形防漏雙室微生物燃料電池構型，包括:球形陰極室(I)、封閉的圓筒形陽極室(2)、旋合密封蓋(5)、陽極出口、取樣口、碳刷陽極(6)、環狀載鉑碳布陰極(4)、環狀陽離子膜(3)、電阻箱(9)、電腦(10)、導線、軟管(7)、燒杯(8);所述球形陰極室(I)中放置有所述圓筒形陽極室(2)，所述圓筒形陽極室(2)外包裹有環狀陽離子膜(3)和環狀載鉑碳布陰極(4)，所述圓筒形陽極室(2)頂端有旋合密封蓋
[5]，所述旋合密封蓋(5)上設置所述陽極出口和電化學測入口；所述碳刷陽極(6)穿過所述陽極出口直立于所述圓筒形陽極室⑵中，并從所述電化學測入口用所述軟管(7)導入所述燒杯(8);所述碳刷陽極(6)通過所述導線與所述陰極(4)、電阻箱(9)相連，所述電阻箱(9)通過所述導線與電腦(10)相連。
[0006]作為優選的方案，所述圓筒形陽極室(2)側面帶有壓條和卡爪。
[0007]作為優選的方案，所述圓筒形陽極室(2)底面直徑為10厘米，高為10厘米，球形陰極室(I)直徑為14厘米，底面直徑為10厘米。
[0008]作為優選的方案，所述環狀陽離子膜(3)選自一個質子交換膜、一個陽離子交換膜。
[0009]本實用新型的有益效果是:
[0010]1、陽極室與陰極室的體積比增大。
[0011]2、采用壓條和卡爪將膜和陰極接縫壓緊，防止滲漏。
[0012]3、使陽極室處于厭氧環境，同時可以排出陽極反應中產生的氣體。
[0013]4、膜與陰極緊密接觸，陽極和陰極距離短，提高產電效果和處理污水的能力。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型微生物燃料電池裝置結構的示意圖。
[0015]圖中標記:1_球形陰極室；2_圓筒形陽極室；3-膜；4-陰極；5_密封蓋；6_碳刷陽極-J-軟管；8_燒杯；9_與電阻箱；10_電腦；11_壓條；12_卡爪。
[0016]圖2是圓筒形陽極室(2)側面圓孔結構示意圖。
[0017]圖3是圓筒形陽極室(2)上壓條(11)和卡爪(12)結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]實施例:
[0019]本實施例以生化公司產生的厭氧污泥進行發電。
[0020]1、首次啟動時，按照附圖1連接裝置，
[0021]球形陰極室(I)中放置有中心圓筒形陽極室(2)，圓筒形陽極室外包裹有環狀膜
(3)和環狀載鉑載鉑碳布陰極(4)，陽極室頂端有旋合密封蓋(5)，密封蓋上有電極出口和電化學測入口，碳刷陽極(6)穿過電極出口直立于圓筒形陽極室中，從電化學測入口用軟管(7)導入燒杯(8)，用來進行水封和排出陽極室中產生的氣體；導線，連接所述陽極(6)和所述陰極(4)、與電阻箱(9)，導線，連接電阻箱(9)與電腦(10)。
[0022]碳刷陽極為市售的直徑為10厘米的碳刷，該電極是微生物附著的主要場所并實現電子傳遞。
[0023]載鉑碳布陰極是含空氣擴散層并載有0.35毫克/平方厘米鉑催化劑且長為15厘米，寬為10厘米的長方形碳布電極，該電極是電子受體發生還原反應的場所。
[0024]膜為長為15厘米，寬為10厘米的質子交換膜。
[0025]陽極為鈦絲連接的碳刷，氨處理過的碳刷。
[0026]2、裝置啟動和運行
[0027]首先把本實施例裝置的電路連接好，電阻箱阻值為500歐姆，往陽極室(2)中放入毫升反應液作為微生物燃料電池的底物，蓋上密封蓋(5)，放在恒溫培養箱中，保持35°C，直至完成反應。
[0028]3、在上述運行參數下，本實施例裝置產生的開路電壓為750毫伏，COD去除率為85%,污泥體積減少了 35%，與國內研宄的以污泥為底物的雙室微生物燃料電池相比，防滲漏性能好，體積小，方便攜帶，陰陽極室體積分布合理。
【主權項】
1.一種球形防漏雙室微生物燃料電池構型，包括:球形陰極室(I)、封閉的圓筒形陽極室(2)、旋合密封蓋(5)、陽極出口、取樣口、碳刷陽極(6)、環狀載鉑碳布陰極(4)、環狀陽離子膜(3)、電阻箱(9)、電腦(10)、導線、軟管(7)、燒杯⑶；其特征在于:所述球形陰極室(I)中放置有所述圓筒形陽極室(2)，所述圓筒形陽極室(2)外包裹有環狀陽離子膜(3)和環狀載鉑碳布陰極(4)，所述圓筒形陽極室(2)頂端有旋合密封蓋(5)，所述旋合密封蓋(5)上設置所述陽極出口和電化學測入口 ；所述碳刷陽極出)穿過所述陽極出口直立于所述圓筒形陽極室(2)中，并從所述電化學測入口用所述軟管(7)導入所述燒杯(8);所述碳刷陽極(6)通過所述導線與所述陰極(4)、電阻箱(9)相連，所述電阻箱(9)通過所述導線與電腦(10)相連。2.如權利要求1所述的球形防漏雙室微生物燃料電池構型，其特征在于:所述圓筒形陽極室(2)側面帶有壓條和卡爪。3.如權利要求1所述的球形防漏雙室微生物燃料電池構型，其特征在于:所述圓筒形陽極室(2)底面直徑為10厘米，高為10厘米，球形陰極室(I)直徑為14厘米，底面直徑為10厘米。4.如權利要求1所述的球形防漏雙室微生物燃料電池構型，其特征在于:所述環狀陽離子膜(3)選自一個質子交換膜、一個陽離子交換膜。
【專利摘要】一種球形防漏雙室微生物燃料電池構型，本實用新型涉及一種能處理廢水的微生物燃料電池構型，且能發電或制氫的構型。主要包括球形陰極室中放置有圓筒型陽極室、可旋合密封的蓋子、載鉑碳布陰極、碳刷陽極、陽離子膜、電阻箱、電腦、導線、軟管、燒杯；陽極室頂部的蓋子上設置有兩個口，一為取樣口，用于取樣測試并用于排放反應過程中產生的氣體，二為碳刷陽極伸出口，用于固定碳刷陽極。
【IPC分類】H01M8/16, H01M8/02
【公開號】CN204668399
【申請號】CN201520317093
【發明人】馬駿, 蘇冬云, 鄧小燕, 劉勇蘭, 濮海坤, 喬啟成, 焦玉全, 顧誠甦
【申請人】南通科技職業學院
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月15日