本实用新型专利技术提供了一种可自发电的植物盆栽,涉及微生物燃料电池技术领域,其包括花盆组件和发电组件,花盆组件包括第一槽体和第二槽体,第一槽体顶部具有一开口,第二槽体的底部盖合在开口处;第一槽体底部的中间部位竖直设置有一隔板,用以在第一槽体内形成两个第一腔室;第二槽体的底部开设有若干通孔,第二腔室用于放置土壤与植物。发电组件包括阳极、阴极、导线以及小型电器;阳极设置在第一腔室内并浸没于有机污水中,阴极竖直设置在第二腔室内并通过通孔向下延伸至第一腔室与阳极串联;小型电器设置于第一槽体外壁且通过导线与阳极、阴极电性连接。本实用新型专利技术用以提供一种成本低廉、制备简单且具有高实用性的微生物燃料电池结构。
A kind of self generating potted plant
【技术实现步骤摘要】
一种可自发电的植物盆栽
本技术涉及微生物燃料电池
,具体而言,涉及一种可自发电的植物盆栽。
技术介绍
微生物燃料电池(MicrobialFuelCell,MFC)是一种能量的转换器,可将有机物直接转换成电能的一种装置,可应用于污水处理,实现废水处理与电能再生之双重功效。近年来,随着该领域研究的不断深入,逐渐以空气阴极微生物燃料电池为主,因大气中可供应源源不绝的氧气,具有高氧化还原特性,适合作为阴极最常见的电子受体。然而现有的微生物燃料电池在日常生活中的应用仅少数,仅有尿液微生物燃料电池、植物型微生物燃料电池有被报导过,而多数仍作为科学研究尚未迈入日常生活中的应用。微生物燃料电池的应用上,另一个瓶颈即是需要使用价格昂贵的Nafion薄膜作为阴阳电极中间的隔离膜,或是需要在阴极端镀上一层昂贵的铂金作为氧气的催化剂,故限制了在日常生活中大规模的应用。
技术实现思路
本技术提供了一种可自发电的植物盆栽,旨在提供一种成本低廉、制备简单且具有高实用性的微生物燃料电池结构,以满足微生物燃料电池进一步推广使用需要。为解决上述技术问题,本技术提供了一种可自发电的植物盆栽,包括:花盆组件,包括第一槽体和第二槽体,所述第一槽体顶部具有一开口,所述第二槽体的底部盖合在所述开口处;所述第一槽体底部的中间部位竖直设置有一隔板,用以在所述第一槽体内形成两个第一腔室,所述第一腔室用于盛放微生物以及有机污水;所述第二槽体的底部开设有若干通孔,用以使所述第二槽体的第二腔室与所述第一腔室流体连通,所述第二腔室用于放置土壤与植物;发电组件,包括阳极、阴极、导线以及小型电器;所述阳极设置在第一腔室内并浸没于所述有机污水中,所述阴极竖直设置在所述第二腔室内并通过所述通孔向下延伸至所述第一腔室内与所述阳极串联;所述小型电器设置于所述第一槽体外壁且通过所述导线与所述阳极、阴极电性连接。作为进一步优化,所述阴极包括具有一顶部开口的管柱以及设置在所述管柱内部的吸水性水凝胶和导电性多孔陶瓷环;所述管柱包括上半部与下半部,所述下半部的管壁上开设有若干第一小孔;所述吸水性水凝胶充满所述管柱内部,所述导电性多孔陶瓷环位于所述上半部并被所述吸水性水凝胶所包围;所述导线缠绕在所述导电性多孔陶瓷环上且从所述导电性多孔陶瓷的中间通道穿过并延伸出所述管柱的开口。作为进一步优化,所述阴极还包括开设有若干第二小孔的顶盖,用于盖合在所述管柱的开口,所述导线能够穿过所述第二小孔;所述管柱为圆柱形。作为进一步优化,所述吸水性水凝胶为琼脂、聚丙烯酸盐、聚丙烯酸钠和聚乙烯醇中的一种或多种。作为进一步优化,所述吸水性水凝胶为浓度5%~15%的聚乙烯醇。作为进一步优化,所述阳极为碳纤维布。作为进一步优化,所述通孔包括第一通孔和第二通孔;所述第一通孔孔径小于所述第二通孔,所述第二通孔有两个,分别设置在两个所述第一腔室上方,两个所述阴极分别通过两个所述第二通孔向下延伸分别两个所述第一腔室内的两个所述阳极串联。作为进一步优化,所述小型电器为计时器、闹钟或者小型灯泡。通过采用上述技术方案,本技术可以取得以下技术效果:本技术提供的一种可自发电的植物盆栽,是以双槽式微生物燃料电池为主要的主体结构,并搭配空气阴极式微生物燃料电池的结构,将两种微生物燃料电池整合后,再搭配植物型微生物燃料电池的概念,获得了一种成本低廉、制备简单且具有高实用性的微生物燃料电池结构,以满足微生物燃料电池进一步推广使用需要。除此之外,本技术还循环再利用了有机污水等废弃物,提高了资源利用率。附图说明为了更清楚地说明本技术实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是本技术提供的可自发电的植物盆栽的结构示意图;图2是图1中阴极的结构示意图。图中标记:11-第一槽体;12-第二槽体;13-隔板;14-第一腔室;15-第二腔室;16-土壤;17-植物;18-有机污水;19-阳极;20-阴极;21-导线;22-管柱;23-吸水性水凝胶;24-导电性多孔陶瓷环;25-顶盖;26-第一通孔;27-第二通孔;28-第一小孔;29-小型电器;30-第二小孔;32-下半部;33-上半部。具体实施方式为使本技术实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施方式中的附图,对本技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本技术一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本技术中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本技术保护的范围。因此,以下对在附图中提供的本技术的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围,而是仅仅表示本技术的选定实施方式。基于本技术中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。在本技术中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。在本技术中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可自发电的植物盆栽,其特征在于,包括:/n花盆组件,包括第一槽体和第二槽体,所述第一槽体顶部具有一开口,所述第二槽体的底部盖合在所述开口处;所述第一槽体底部的中间部位竖直设置有一隔板,用以在所述第一槽体内形成两个第一腔室,所述第一腔室用于盛放微生物以及有机污水;所述第二槽体的底部开设有若干通孔,用以使所述第二槽体的第二腔室与所述第一腔室流体连通,所述第二腔室用于放置土壤与植物;/n发电组件,包括阳极、阴极、导线以及小型电器;所述阳极设置在第一腔室内并浸没于所述有机污水中,所述阴极竖直设置在所述第二腔室内并通过所述通孔向下延伸至所述第一腔室内与所述阳极串联;所述小型电器设置于所述第一槽体外壁且通过所述导线与所述阳极、阴极电性连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种可自发电的植物盆栽,其特征在于,包括:
花盆组件,包括第一槽体和第二槽体,所述第一槽体顶部具有一开口,所述第二槽体的底部盖合在所述开口处;所述第一槽体底部的中间部位竖直设置有一隔板,用以在所述第一槽体内形成两个第一腔室,所述第一腔室用于盛放微生物以及有机污水;所述第二槽体的底部开设有若干通孔,用以使所述第二槽体的第二腔室与所述第一腔室流体连通,所述第二腔室用于放置土壤与植物;
发电组件,包括阳极、阴极、导线以及小型电器;所述阳极设置在第一腔室内并浸没于所述有机污水中,所述阴极竖直设置在所述第二腔室内并通过所述通孔向下延伸至所述第一腔室内与所述阳极串联;所述小型电器设置于所述第一槽体外壁且通过所述导线与所述阳极、阴极电性连接。
2.根据权利要求1所述的可自发电的植物盆栽,其特征在于,所述阴极包括具有一顶部开口的管柱以及设置在所述管柱内部的吸水性水凝胶和导电性多孔陶瓷环;所述管柱包括上半部与下半部,所述下半部的管壁上开设有若干第一小孔;所述吸水性水凝胶充满所述管柱内部,所述导电性多孔陶瓷环位于所述上半部并被所述吸水性水凝胶所包围;所述导线缠绕在所述导电性多孔陶瓷环上且从所述...
【专利技术属性】
技术研发人员:吴志鸿,董国文,康海婷,许哲源,廖靖华,陈烽,肖于靖,韦登木,陈一平,张诗靖,
申请(专利权)人:三明学院,
类型:新型
国别省市:福建;35
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