تهیه فیلمهای wo3/cnts-graphite-pvc متخلخل و ارزان قیمت با قدرت مکانیکی بالا برای کاربرد به عنوان بیوآند در پیل سوختی میکروبی

پیل سوختی میکروبی (mfc- microbial fuel cell) ابزاری است که انرژی شیمیایی را از طریق فرآیندهای کاتالیزوری میکروارگانیسم ها به انرژی الکتریسیته تبدیل می کند. در این مطالعه، فیلم انعطاف‌پذیر و متلخلخل wo3/cnts-graphite-pvc از طریق افزودن پودر روی (zn) به ماتریکس فیلم نانولوله‌های کربنی(carbon nanotubes) -پودر گرافیت-پلی وینیل کلراید (pvc- polyvinyl chloride) و سپس حل کردن انتخابی zn از ساختار فیلم در محلول اسیدی و در نهایت ترسیب الکتروشیمایی wo3 (tungsten trioxide) بر روی فیلم متخلخل پیشین cnts-graphite-pvc ساخته شد. مطالعات مورفولوژی سطح نشان داد که فیلم انعطاف پذیر دارای سطح زبر و متخلخلی است و نانولوله های کربنی به عنوان کانال های انتقال الکترون در بطن کامپوزیت فیلم وجود دارند. بررسی ها نشان داد که فیلم متخلخل wo3/cnts-graphite-pvc به عنوان بیوآند در mfc در مقاومت 1000 اهمی و چگالی جریان ma/m 2 900 دارای ماکزیمم چگالی توان mw/m2324 می باشد. روش ارائه شده در این تحقیق می تواند به عنوان روشی مناسب برای تهیه الکتروکاتالیست های مناسب بر پایه پودر گرافیت تجاری در پیل سوختی میکروبی مورد استفاده قرار گیرد.

preparation of low-cost and porous wo3/cnts-graphite-pvc films with high mechanical strength for application as bioanode in microbial fuel cell

a microbial fuel cell (mfc) is a device that converts chemical energy into electrical energy through the catalytic processes of microorganisms. in this study, flexible and porous wo3/cnts-graphite-pvc film was fabricated through uniform adding of zn powder into matrix of carbon nanotubes-graphite- polyvinyl chloride) pvc (film followed by selective dissolving of zn from the film structure in acidic solution and finally electrodeposition of wo3 (tungsten trioxide) into previously porous cnts-graphite-pvc film. surface morphology studies showed that the flexible film has rough and porous structure and carbon nanotubes are uniformly present as electron conduction channels within the composite film. studies also showed that porous wo3/mwcnts-graphite-pvc film as a bioanode in mfc at resistance of 1000 ohms and current density of 900 ma/m2 has a power density of 324 mw/m2. the method presented in this research can be used as a suitable method for preparing of suitable electrocatalysts based on commercial graphite powder in microbial fuel cells.