刘春梅，廖 强，叶丁丁，朱 恂，李 俊

(1.低品位能源利用及系统教育部重点实验室，重庆400030；2.重庆大学工程热物理研究所，重庆400030；3.河南科技大学车辆与交通工程学院，河南洛阳471003)

矩形微生物燃料电池阳极室传质模拟

刘春梅1,2,3，廖 强1,2，叶丁丁1,2，朱 恂1,2，李 俊1,2

(1.低品位能源利用及系统教育部重点实验室，重庆400030；2.重庆大学工程热物理研究所，重庆400030；3.河南科技大学车辆与交通工程学院，河南洛阳471003)

以碳布为阳极材料、无添加电子介体微生物燃料电池的阳极室为模拟对象，建立了底物在阳极室和生物膜内传质过程以及生物膜内生化与电化学反应的控制方程，考察了阳极电势和进口底物流量对底物浓度分布、降解效率及电流密度的影响。计算结果表明，阳极电势对阳极室及生物膜内底物浓度的分布有着重要的影响。阳极电势越高，阳极室及生物膜内底物浓度越低，底物降解效率越高，产生的电流密度越大。进口底物流量越大，底物在反应器中水力停留时间越短，底物降解效率越低；随着进口底物流量的增加，单位时间内底物的传质通量增大，生物膜内底物的消耗速率增加，因此电流密度随之增大。

碳布阳极；无添加电子介体微生物燃料电池；数值模拟；阳极电势；进口底物流量

微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell，MFC)是利用微生物的催化作用对有机物进行氧化降解并获取电能的装置。MFC中不仅生物膜内存在生化与电化学反应、电子传递等过程，还涉及到生物膜内外底物与产物的传输过程。……