马志远, 牛艳艳, 赵 娟, 岳 琳, 翟 星, 郭延凯, 廉 静*

(1.河北省地质环境监测院/河北省地质资源环境监测与保护重点实验室, 石家庄 052460；2.河北科技大学环境科学与工程学院/河北省污染防治生物技术实验室, 石家庄 050018)

为改善碳基阳极材料存在的普遍性问题,如导电性差、内阻大、比表面积小等[6-7],研究者多采用物理化学法进行表面改性[8-10]或利用修饰材料进行表面修饰[1,11-12]的方法改善碳基阳极材料的电化学性能。杂多酸(polyoxometallates,POMs)是指由中心原子(如Si、P等)和配位原子(如W、Mo、V等)通过氧原子配位桥连而成的多元含氧酸的总称,其作为一类具有高氧化还原性、高催化活性的固体催化剂[13],已被广泛应用于光催化[14]、材料化学[15]、药物化学[16]等领域。磷钨酸(PW12)是一种典型的POMs,鉴于PW12有良好的电子转移和储存特性[13]、制备简单、成本低廉[17]等优点,使得PW12有负载于阳极表面修饰MFC阳极,从而提高阳极胞外电子转移速率的可能性。然而PW12在大多数电解质溶液中易溶解且比表面积小[18],不利于充分发挥其催化活性,因此需选择适宜材料与PW12复合以较好地固定PW12防止其溶解,并增大比表面积。还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide,rGO)是一类具有较大比表面积、良好导电性的碳材料[19],将PW12与rGO复合,不仅可以较好地解决PW12易溶解和比表面积小的问题,同时还可以有效地增加电化学反应活性位点,提高复合材料的电化学性能[20]。然而利用PW12/rGO复合材料修饰阳极能否提高单室空气阴极MFC的输出电压和对污染物的处理能力,还有待于开展系统的研究。……