Modifying Ti3C2 MXene with NH4+ as an excellent anode material for improving the performance of microbial fuel cells

阳极 微生物燃料电池 材料科学 化学工程 表面改性 电极 比表面积 纳米技术 化学 生物化学 工程类 物理化学 催化作用
作者
Jiawei Yang,Shaoan Cheng,Shenglong Zhang,Wei‐Qiang Han,Beichen Jin
出处
期刊:Chemosphere [Elsevier BV]
卷期号:288 (Pt 2): 132502-132502 被引量:40
标识
DOI:10.1016/j.chemosphere.2021.132502
摘要

Poor anode performance is one of the main bottlenecks in the development of microbial fuel cells (MFCs) for practical applications. Multilayered Ti3C2 MXene (m-MXene) is an alternative anode modification material because of its high specific surface area and electrical conductivity. However, the multilayered structure, negatively charged surface, and electropositivity of m-MXene could limit its modification effects. In this work, we used a solution-phase flocculation method (ammonium ion method) to restack and aggregate MXene nanosheets as an anode modification material (n-MXene). The n-MXene-modified anode had a higher specific surface area, surface hydrophilicity and surface electropositivity than the m-MXene-modified anode. The n-MXene-modified anode obtained a maximum current density of 2.1 A m-2, which was 31.2% and 61.5% higher than that of the m-MXene-modified anode (1.6 A m-2) and bare carbon fiber cloth anode (1.3 A m-2). This improved anode performance was attributed to both the decrease in the charge transfer resistance and diffusion resistance, which were related to the increased quantity of biomass and microbial nanowire (or pili)-shaped filaments on the electrode surface. This work provides a simple and cost-effective approach to prepare MXene nanosheets for the modification of MFC anodes.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
椰茶发布了新的文献求助10
2秒前
蛋黄蟹发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
Lucas应助Rookie采纳,获得10
3秒前
Akim应助li采纳,获得10
4秒前
Gntay完成签到,获得积分20
4秒前
徐成建发布了新的文献求助10
5秒前
tsinghuaer完成签到,获得积分10
5秒前
agentwang发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
orixero应助Myl采纳,获得10
6秒前
zzx发布了新的文献求助10
6秒前
杨成完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
李健应助无可匹敌的饭量采纳,获得10
10秒前
SciGPT应助研友_8Raw2Z采纳,获得10
11秒前
章勇完成签到,获得积分10
12秒前
哭泣鱼丸发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
13秒前
徐成建完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
14秒前
15秒前
17秒前
LL发布了新的文献求助10
18秒前
Zxy完成签到 ,获得积分10
19秒前
蛋黄蟹关注了科研通微信公众号
19秒前
li发布了新的文献求助10
20秒前
wenjun完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
21秒前
21秒前
mashibeo发布了新的文献求助10
22秒前
我要查文献完成签到 ,获得积分10
22秒前
ws关闭了ws文献求助
22秒前
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6424623
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8242501
关于积分的说明 17523732
捐赠科研通 5478811
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2893708
邀请新用户注册赠送积分活动 1870037
关于科研通互助平台的介绍 1707954