Журнал передовой химической инженерии

Абстрактный

Влияние прерывистой стимуляции предельным анодным током на электроактивность анодных биопленок

Энжэнь Чжан *, Цинлин Юй, Юнцай Чжан *, Кейт Скотт, Гован Дяо

Электроактивные биопленки являются ключевыми компонентами биоэлектрохимических систем. Анодные биопленки, сформированные потенциал-адаптивным способом (т. е. работая с постоянным внешним сопротивлением или уравновешенными анодными потенциалами), обычно не обладают способностью адаптироваться к предельным токам. В настоящем исследовании стратегия, основанная на применении прерывистого ограничивающего анодного тока, была впервые применена для прямой стимуляции адаптивного к току роста анодных биопленок с целью получения электроактивных биопленок с высокой адаптацией к току. Серии стимуляций прерывистого ограничивающего анодного тока демонстрируют эффективность для повышения электроактивности анодных биопленок. Пористые толстые анодные биопленки с меньшим производством внеклеточного полимерного вещества могут быть получены путем применения серии прерывистых ограничивающих анодных токов из тонких биопленок, что приводит к образованию прочных анодных биопленок. Высокая стабильная выходная мощность 4,35 Вт м−2 может быть достигнута с помощью прочных анодных биопленок при высоком рабочем токе 9,5 А м−2. Настоящее исследование показывает, что ток является решающим фактором, влияющим на производительность электроактивных биопленок, что позволяет предположить, что может быть разработан альтернативный адаптивный к току метод для выращивания электроактивных биопленок с высокой производительностью.