Mustard (Brassica Nigra) Cake Powder Biochar/Nafion Composite as ORR Catalyst in Single Chambered Air Cathode MFC
سال انتشار: 1403
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 164
فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_IJCCE-43-2_017
تاریخ نمایه سازی: 17 خرداد 1404
چکیده مقاله:
The electrocatalytic activity of a cathode catalyst is one of the vital factors in the performance of a Single Chambered Air Cathode - Microbial Fuel Cell (SCAC-MFC). Developing a minimal-cost, highly efficient electrocatalyst for Oxygen Reduction Reaction (ORR) is essential for expanding MFC's utilization, scale-up, and commercialization. In the present study, Mustard Cake Powder Biochar (MCPB) is produced by pyrolysis at ۶۰۰˚C. Scanning Electron Microscopy (SEM) revealed the presence of a non-homogeneous porous structure. Based on pore size analysis, mesoporous structures are identified. The surface area is ۱.۷۳۲ m۲/g by Brunauer-Emmett-Teller (BET) analysis. Fourier Transform InfraRed (FT-IR) spectroscopy and X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) confirm the presence of more oxygen functional groups and high nitrogen content in the carbon matrix. Energy Dispersive X-ray (EDX) and XPS show transition elements that enhance ORR activity. Electrochemical characters have been identified by adopting Cyclic Voltammetry (CV) and Linear Sweep Voltammetry (LSV). Electrochemical analyses reveal the existence of a two-electron pathway with ۲.۲ electrons transferred per oxygen molecule. The maximum power density obtained is ۱۱.۵±۳۰ mW/m. This study shows that MCPB exhibits ORR electrocatalytic properties and is suitable as an inexpensive cathode catalyst in SCAC-MFC. Further pyrolysis at a higher temperature, chemical activation, and doping of heteroatoms like N, P, and Fe may enhance its electrocatalytic property with a four-electron pathway.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
C. Subha
Department of Civil Engineering, Ramco Institute of Technology, Rajapalayam, Tamil Nadu, INDIA
A.K. Priya
Department of Civil Engineering, KPR Institute of Engineering and Technology, Coimbatore, Tamil Nadu, INDIA
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :