مطالعه و مقایسه دم کرده گیاهان چای، کاکوتی و پونه وحشی به عنوان ناقلین الکترون (واسطه‎های اکسایشی-کاهشی) در سلول سوختی میکروبی دومحفظه ای با کاتد گرافیتی و خوراک گلوکز

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 97

فایل این مقاله در 6 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

CCMP01_026

تاریخ نمایه سازی: 8 مرداد 1402

چکیده مقاله:

سلول سوختی میکروبی (MFC) از فن آوری های جدید تبدیل انرژی شیمیایی به الکتریکی به حساب می آیند که در حال توسعه برای کاربردهای واقعی مانند تصفیه فاضلاب، تولید هیدروژن و ایجاد توان الکتریکی برای ادوات دور از دستری می-باشند. یکی از معایب عمده این سیستم ها توان نسبتا پایین آنهاست. یکی از راه های افزایش توان این سلول ها استفاده از ناقلین الکترون (شاتل های الکترون یا واسطه ها) به عنوان چرخه های اکسایش-کاهش برای انتقال بهتر الکترون های ناشی از اکسایش سوبسترا از دیواره میکروارگانیسم های متصل به آند به الکترود آند می باشد. مواد مختلف به عنوان ناقلین الکترون مورد بررسی قرار گرفته است. از ویژگی های یک ناقل موثر میتوان به پایداری چرخه ای و عدم سمیت برای میکروب ها (بیوفیلم) آندی اشاره کرد. اخیرا به عصاره های گیاهی و مواد استخراج شده از اندام های گیاهی به این منظور توجه شده است. در این پژوهش از دم کرده گیاهان چای، کاکوتی و پونه وحشی به عنوان ناقلین الکترون در یک سلول سوختی میکروبی دو محفظه ای با کاتد گرافیتی احیاء اکسیژن (کاتد هوادهی شده) و خوراک گلوکز و کشت مخلوط میکروبی در آند استفاده شده است. برای راحتی کار و عدم صرف انرژی بیشتر، از فرآیند استخراج صرف نظر شده و فقط از دم کرده این گیاهان به عوض عصاره استفاده شد. نتایج نشان داد که دم کرده چای با غلظت حدود ۱۰% در آند باعث کاهش ۷۵ درصدی توان خروجی شد. در عوض دم کرده کاکوتی و پونه کوهی در آزمایش های مجدد سطح توان سلول سوختی میکروبی را بصورت کاملا تکرار پذیر به ترتیب تا حدود ۴ و ۳ برابر افزایش داد. لذا می توان گفت که مواد آلی موجود در گیاهان مختلف اثرات منحصر به فرد و حتی عکس هم روی سطح توان سلول سوختی میکروبی دارند. این اثرات را می توان به برهمکنش مواد آلی گیاهی با میکروارگانیسم ها و نیز قابلیت اکسایش-کاهش برگشت پذیر مواد موثر در دم کرده ها نسبت داد. لذا پژوهش حاضر می تواند پیشنهادگر تحقیق های بعدی راجع به جداسازی و شناسایی مواد آلی موثر در عصاره ها به عنوان ناقلین الکترون در سلول سوختی میکروبی و شناخت عمیق تر مکانیزم این دسته از مواد باشد.

نویسندگان

اسماء داشچی اسکوئی

آزمایشگاه پژوهشی دستگاهوری الکتروشیمیایی و شیمیایی انرژی-گروه شیمی فیزیک- دانشکده شیمی- دانشگاه تبریز

ایرج احدزاده

آزمایشگاه پژوهشی دستگاهوری الکتروشیمیایی و شیمیایی انرژی-گروه شیمی فیزیک- دانشکده شیمی- دانشگاه تبریز

میرقاسم حسینی

گروه شیمی فیزیک- دانشکده شیمی- دانشگاه تبریز

سعید جعفری راد

گروه شیمی آلی- دانشکده شیمی- دانشگاه تبریز

نازیلا فرساد لایق

آزمایشگاه پژوهشی دستگاهوری الکتروشیمیایی و شیمیایی انرژی-گروه شیمی فیزیک- دانشکده شیمی- دانشگاه تبریز