DOI:10.1016/j.surfcoat.2020.126171
微生物燃料電池（MFC）是一種可以解決廢水問題并發電的新技術。本研究的重點為負極材料。使用同軸靜電紡絲法制備了聚乳酸（PLLA）微管陣列膜（PLLA MTAM）。這些MTAM不僅具有較高的比表面積，而且還增強了微生物的粘附能力。添加的多壁碳納米管（MWCNT）可提高電導率，從而提高MFC的效率。此外，還分析了在雙室MFC負極中放置不同數量的電紡纖維膜對其電性能的影響。掃描電子顯微鏡（SEM）圖像顯示，MTAM壁薄且表面帶有孔，這有利于快速傳質。在馴化過程中，細菌有規律地聚集在表面，形成層狀結構。然而，內部結構中的細菌傾向于聚集成單獨的塊狀。生物膜的生長顯著影響電池的電性能。在馴化過程中，由于更好的電子傳遞能力，負極中更多的電紡纖維膜會迅速升高電壓。將MTAM用作MFC的負極有利于在較短的馴化時間內附著細菌。含11張MTAMs的MFC的最大功率密度為2.94 mW/m2，最小電阻為833Ω。與密封MTAM相比，中空MTAM具有更好的電氣性能。
圖1.同軸靜電紡絲原理圖
圖2.負極組件示意圖
圖3.MTAM的形態：（a）橫截面，（b）和（c）表面，（d）內管
圖4.各種MTAM負極的馴化曲線
圖5.密封MTAM的馴化曲線
圖6.馴化后MTAM的微觀結構，（a）生物膜形態，（b）MTAM外壁上的細菌堆積，（c）附著在MTAM內壁上的細菌
圖7.開放MTAM負極的極化曲線
圖8.密封MTAM負極的極化曲線
圖9.功率密度以及MFC中MTAMs的長期測試
圖10.MTAM負極的交流阻抗譜
