基于金属修饰阴极的酚酸类有机物生物电化学降解研究文献综述

 2021-10-25 09:10

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1.1 酚酸类化合物简介木质纤维素是地球上最丰富的生物资源之一,也是生产燃料乙醇、甲烷和氢气等生物能源及绿色化学合成的主要原料之一。

然而,木质纤维素转化为生物燃料的热预处理或化学预处理过程中会产生一些典型的副产物,例如醇,醛和酸[1]。

酚酸化合物如丁香酸(SA),香草酸(VA)和4-羟基苯甲酸酸(HBA)是木质纤维素生物质水解产物中的代表性酚类化合物,对下游的厌氧发酵(如生物乙醇和氢生产)有显著的抑制作用,这对生物燃料生产提出了巨大挑战[2]。

更严重的是,酚类有机污染物(羟基苯甲酸、丁香酸等)对生物细胞具有一定的生物毒性和诱变作用,会增加下游运输和副产物流处理的成本,还会对人体以及水体、土壤等自然环境造成严重危害[3]。

因此,酚类化合物的有效降解成为亟待解决的一个现实问题。

在过去的几十年中,人们采取了各种化学和物理处理方法来消除酚酸类化合物,例如,活性炭吸附、溶剂分离、微生物处理等。

但是,其中大多数会产生大量富含有机化合物的废物流,造成二次污染[4],也大多存在成本高、效率低的缺陷。

因此,急需开发高效、清洁及低成本的技术对含有此类酚酸物质的废水进行处理。

1.2 微生物燃料电池微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)是一种利用微生物的分解代谢将贮存在有机物中的化学能转化为电能的新型生物电化学装置[5]。

近年来,MFC被尝试用于各类有机物及废水的处理,取得了良好的效果[6]。

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