微生物燃料电池(MFCs)利用电活性微生物(EAMs)从有机废水中回收电能，用于废水处理和发电。然而，相对较低的功率输出密度目前阻碍了MFCs的商业应用。主要原因是阳极界面微生物负荷低和细胞外电子传递(EET)缓慢。提高eam在阳极上的负载和EET效率被认为是提高mfc整体性能的有效策略。与原始碳布(CC)阳极相比，CoMn₂O₄@CNT复合阳极具有多层多孔网状结构，为细菌附着提供了丰富的生物相容性位点。此外，CoMn₂O₄@CNT可释放带正电荷的钴离子(Co²⁺/Co³⁺)和锰离子(Mn²⁺/Mn³⁺/Mn⁴⁺)。双金属协同调控可有效促进电阴性微生物的黏附，提高EET率。在本研究中，CoMn₂O₄@CNT阳极MFC表现出优异的电化学性能(Rct 15.14 Ω)和产电量(3269.34 mW m−2 0.62 V)，输出功率密度是CC阳极MFC的4.1倍。
 
图1. 制备CoMn2O4纳米纤维的示意图。
 
图2. 高分辨率和低分辨率SEM图像。
 
图3. CoMn₂O₄@CNT纳米纤维的XRD图
 
图4. CoMn₂O₄@CNT纳米纤维的XPS光谱。
 
图5。以10 mV/s的扫描速率在N₂饱和阳极溶液中启动前(a)和启动后(d)的CV，以1000KHz~ 1hz的频率启动前(b)和启动后(e)的Nyquist曲线。预(c)和后(f)阳极的R_ct和R_ohm。
  图6. 不同MFCs的电压。
 
图7。(a)不同阳极对COD去除率的影响，(b)不同阳极的CE。
 
图8。阳极生物膜的低分辨率和高分辨率SEM图像。
 
图9 不同阳极上的蛋白质含量。
 
图10 附着生物膜后CoMn₂O₄@CNT阳极的EDS图像。
 
图11 微生物群落中16S rRNA基因裂解序列的分类。
 
      相关科研成果由北京科技大学能源与环境工程学院Congju Li等人于2023年发表在Journal of Environmental Chemical Engineering（https://doi.org/10.1016/j.jece.2023.111201）上。原文：Enhanced extracellular electron transfer of CoMn₂O₄@CNT as microbial fuel cell anode。
       原文链接：https://doi.org/10.1016/j.jece.2023.111201

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