不同脱附剂对MFC中土壤重金属的脱附及去除效果的影响文献综述

 2022-06-28 23:14:55

文献综述

摘要:近年来伴随重工业和农业的发展,重金属随废水、废气、废渣的排放进入土壤,导致严重的土壤重金属污染。微生物燃料电池作为一种新型的微生物电化学技术因其产电和良好的污染物净化效能而受到极大的关注。本文将通过对MFC的研究背景、相关研究现状、作用机理及其在土壤中的应用(即SMFC)和脱附剂淋洗土壤重金属的相关研究进行总结阐述。

关键词:土壤微生物燃料电池;脱附剂;重金属;土壤修复

  1. 研究背景

近年来,由于土壤重金属污染的加剧,土壤的修复成为关注热点,传统的修复方法存在耗能或工程量大等缺点,而微生物燃料电池(MFC)在产电的同时,也表现出了良好的污染物净化效能,所以科学家开始将研究重点放在利用微生物燃料电池去除土壤中重金属上,土壤微生物燃料电池(SMFC)也越来越受到关注,部分科学家的实验结果表明在土壤中建立微生物燃料电池并同步降解污染物是可行的。

土壤重金属吸附在土壤表面,难以被去除[1],有研究表明化学淋洗技术可以高效地将土壤中的重金属解吸出来[2]。而化学淋洗技术的关键在于脱附剂的选择,不同脱附剂的投加会影响重金属在土壤中的富存形态(如:酸可提取态、可还原态等)及重金属的络合形态(如:柠檬酸-铜络合态等),进而影响重金属的迁移速率。此外,重金属的迁移一方面受到SMFC产生的电场的电动作用,另一方面受到土壤区和阴极区之间浓度差的影响,而阴极电极片则能够保证重金属持续地还原析出,避免了重金属离子在阴极区淤积而导致的反向扩散现象。

本课题基于以上前提条件,研究不同脱附剂对MFC中土壤重金属的脱附及去除效果的影响,选用柠檬酸、乙酸、盐酸三种酸作为脱附剂,将化学淋洗技术与SMFC技术相结合,期望结合脱附剂对重金属铜的脱附效果,来促进SMFC对土壤重金属铜的迁移和还原去除的目的。

  1. 作用机理

微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFC)是一种利用微生物的生物催化作用氧化有机物和无机物并释放电子产生电流的装置[3, 4]。MFC的基本构型如下图1所示,是典型的双室MFC,其是由阳极室、阳离子交换膜、阴极室和外电路四个部分组成。阳极室通常维持在厌氧状态下,阳极微生物通过催化氧化作用利用基质(一般是葡萄糖、乙酸钠等易于微生物利用的营养物质)产生二氧化碳、电子和质子,其通过纳米导线[5]、接触点[6]或中介体传递并富集到阳极表面,然后由外电路传递至阴极表面,最终电子在阴极与电子受体发生氧化还原反应,质子电子不断的产生,传递和消耗,形成了一个完整的电池回路。

图1 微生物燃料电池基本构型

剩余内容已隐藏,您需要先支付 10元 才能查看该篇文章全部内容!立即支付

以上是毕业论文文献综述,课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。