一种农业固废资源化利用方法技术

本发明专利技术提供了一种农业固废资源化利用方法，其特征在于，所述农业固废为天然生物质材料，将其制成生物质电极，并制成以该生物质电极为阳极的MFCs。发明专利技术应用于微生物燃料电池的阳极，显示出较好的产电效果，有效地实现农业固废资源化利用。本发明专利技术成本低廉、操作简单且制备出的电极导电率高、生物兼容性好，有利于微生物在阳极表面生长附着、繁殖。此外，其3D大孔结构有效的避免了生物膜堵塞基质运输通道，提高了基质利用率，从而提高MFCs系统能量输出。

A Method of Utilizing Agricultural Solid Waste Resources

【技术实现步骤摘要】
一种农业固废资源化利用方法
本专利技术涉及一种农业固废资源化利用方法，具体涉及一种农业固废生物质电极作为微生物燃料电池中阳极的制备方法，属于农业固废资源化

技术介绍
能源与水资源的短缺，已成为全球亟待解决的难题。开发清洁能源与绿色可持续能源成为研究者们的关注热点[1]。微生物燃料电池(Microbialfuelcells,MFCs)作为集污水处理与生物产电于一体的新型可持续清洁能源装置，利用阳极室中活性微生物的催化作用，将有机物降解生成CO2、质子以及电子。电子通过一组呼吸酶从胞内传到胞外，再由阳极经过外电路到达阴极，质子通过质子交换膜与阴极的电子以及最终电子受体如O2结合生成水，同时从该过程中获得电能，是当今废物资源化利用的趋势，有望能够解决水资源短缺与可再生能源回收的难题[2]。目前，MFCs在实际工程中难以得到大规模应用，主要是受到功率输出较低的限制[3]。农业固废是在农业生产活动中产生的固体废弃物质，这些废弃物质如莲蓬等大多能制成生物炭。生物炭之所以受到了研究者们的热捧，主要是由于其独特的3D大孔结构。这种结构在经过高温煅烧后，仍然保持完整的3D形状。此外，大孔径结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种农业固废资源化利用方法，其特征在于，所述农业固废为天然生物质材料，将其制成生物质电极，并制成以该生物质电极为阳极的MFCs。

【技术特征摘要】
1.一种农业固废资源化利用方法，其特征在于，所述农业固废为天然生物质材料，将其制成生物质电极，并制成以该生物质电极为阳极的MFCs。2.如权利要求1所述的农业固废资源化利用方法，其特征在于，所述农业固废包括芦苇、莲房和棉花中的任意一种。3.如权利要求1所述的农业固废资源化利用方法，其特征在于，所述天然生物质电极为三维大孔结构，孔径为300～500μm。4.如权利要求1所述的农业固废资源化利用方法，其特征在于，所述生物质电极的制备方法为：步骤1)：将收集的农业固废收集，即天然生物质材料经过去离子水反复冲洗2～3次，去除其表面杂质；步骤2)：将步骤1)得到的天然生物质材料真空干燥，去除所含水分；步骤3)：将步骤2)得到的天然生物质材料分别置于碳化炉中经过热稳定及碳化过程形成生物质电极。5.如权利要求4所述的农业固废资源化利用方法，其特征在于，所述步骤2)中真空干燥的温度为85℃，时间为12h以上。6.如权利要求4所述的农业固废资源化利用方法，其特征在于，所述步骤3)具体为：将步骤2)得到的天然生物质材料置于管式炉中，随后抽真空，并连续通入氮气碳化处理，碳化处理的升温过程为：以5℃/min的升温速率升温至900℃，保温3h；待炉膛内温度降至室温后，取出碳化后的天然生物质材料，即为...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄满红，蔡腾，蒋楠，郭吉丽，陈刚，庞典育，
申请(专利权)人：东华大学，
类型：发明
国别省市：上海,31