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水污染过程与防治研究中心

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Research Center for Process and Prevention of Water Pollution

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中心成员田恩玲在利用膜技术原位调控酸碱平衡方面取得研究进展

发表时间:2022-08-25

田恩玲副研究员在Chemical Engineering Journal期刊上发表题为“Facilitating proton transport by endowing forward osmosis membrane with proton conductive s ites in osmotic microbial fuel cell”的学术论文。

渗透微生物燃料电池(OsMFC)将正渗透(FO)与微生物燃料电池(MFC)结合在一起,集成了二者的优势,在降解有机污染物的同时,可实现高品质水回收以及生物电能产生。然而,由于质子传输缓慢导致的阳极酸化阴极碱化严重影响了OsMFC的性能。FO膜是OsMFC的关键部件,对质子传输起着重要作用。因此,本研究通过聚砜与磺化聚芳醚砜共混,在FO膜支撑层引入了质子传导位点磺酸根基团,改性FO膜用于OsMFC,从而使OsMFC的质子传输通量及整体性能得到显著提升。同时,本研究阐明了OsMFC中质子传输机制,即质子在提高的水通量及内部电场产生的电迁移协同作用下加速从阳极迁移到阴极。这种通过原位自缓冲来缓解阴极pH的方法,为将来OsMFC在实际废水的规模化应用开辟了一条新的途径。

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文章链接:https://doi.org/10.1016/j.cej.2022.138767