成果簡介
本文，南韓漢陽大學 Yoomin Ahn等研究人員在《ACS Sustainable Chem. Eng》期刊發表名為“Co-laminar Microfluidic Microbial Fuel Cell Integrated with Electrophoretically Deposited Carbon Nanotube Flow-Over Electrode”的論文，研究通過電泳沉積制備單壁碳納米管 (SWCNT) 電極的共層流微生物燃料電池 (MFC) 的開發。研究了流道高度和陽極生物膜處的剪切應力對共層流MFC的功率密度和燃料使用率的影響，以提高MFC的性能。功率密度和電流密度随着通道高度的增加而增加，而流速保持不變。同時，當還根據通道高度調整流速以産生生物膜形成的最佳剪切應力時，性能進一步提高，但燃料使用率降低。最大測量功率密度（143±1μW cm –2) 開發的 MFC 優于微加工金屬基電極 MFC。這種微機械加工的碳基溢流電極提高了 MFC 的性能，并能夠大規模生産與基于微機電系統工藝的平面微器件內建的 MFC。
圖文導讀
圖1. 生物燃料電池的示意圖和SWCNT沉積電極的FE-SEM圖像
圖2. 當流速保持恒定在 20 μL min –1和當調整流速以保持剪切應力相同時不同通道高度的極化和功率密度曲線
圖3. Ni和SWCNT電極的MFC奈奎斯特圖。
小結
本文，研究的平面MFC制造技術應與即時診斷、植入式醫療裝置和環境監測傳感器相容。開發的概念驗證 MFC 有望有助于開發自供電單片便攜式生物傳感器或生物醫學片上實驗室裝置。
文獻：
https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.1c07011