成果简介
本文，韩国汉阳大学 Yoomin Ahn等研究人员在《ACS Sustainable Chem. Eng》期刊发表名为“Co-laminar Microfluidic Microbial Fuel Cell Integrated with Electrophoretically Deposited Carbon Nanotube Flow-Over Electrode”的论文，研究通过电泳沉积制备单壁碳纳米管 (SWCNT) 电极的共层流微生物燃料电池 (MFC) 的开发。研究了流道高度和阳极生物膜处的剪切应力对共层流MFC的功率密度和燃料利用率的影响，以提高MFC的性能。功率密度和电流密度随着通道高度的增加而增加，而流速保持不变。同时，当还根据通道高度调整流速以产生生物膜形成的最佳剪切应力时，性能进一步提高，但燃料利用率降低。最大测量功率密度（143±1μW cm –2) 开发的 MFC 优于微加工金属基电极 MFC。这种微机械加工的碳基溢流电极提高了 MFC 的性能，并能够大规模生产与基于微机电系统工艺的平面微器件集成的 MFC。
图文导读
图1. 生物燃料电池的示意图和SWCNT沉积电极的FE-SEM图像
图2. 当流速保持恒定在 20 μL min –1和当调整流速以保持剪切应力相同时不同通道高度的极化和功率密度曲线
图3. Ni和SWCNT电极的MFC奈奎斯特图。
小结
本文，研究的平面MFC制造工艺应与即时诊断、植入式医疗设备和环境监测传感器兼容。开发的概念验证 MFC 有望有助于开发自供电单片便携式生物传感器或生物医学片上实验室设备。
文献：
https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.1c07011