DOI: 10.1016/j.biortech.2021.125358

在本研究中，结合沸石咪唑酯骨架-67（ZIF-67）和静电纺丝聚丙烯腈膜制备了静电纺碳纳米纤维复合正极（ZIF-67/CNFs），提高了微生物燃料电池（MFCs）正极的氧还原反应（ORR）性能。最佳电极3wt％ZIF-67/CNFs显示出优异的ORR性能，半波电位为-0.03V（vs.Ag/AgCl），比Pt/C-CC更正（-0.09Vvs.Ag/AgCl)。将所制备的ZIF-67/CNFs电极用作MFC（ZIF-67/CNFs-MFC）正极时，获得了最高输出电压（607±9mV）和最大功率密度（1.191±0.017W/m2）。此外，ZIF-67/CNFs-MFC表现出最好的污染物去除效果。ZIF-67/CNFs-MFC中土杆菌所占微生物比例最高。结果表明，ZIF-67/CNFs作为MFC正极具有广阔的应用前景。

图1.a）六种不同类型电极在N2饱和状态下的CV曲线；b）不同电极在O2饱和条件下的LSV曲线，扫描速率为0.2mV/s；c）Tafel图以及在80mV-100mV过电位下交换电流的线性拟合；d）EIS谱的奈奎斯特图；e）电流密度为1.0A/g时不同电极的GCD曲线

图2.a）模拟废水，b）真实废水的极化曲线和功率密度曲线；c）模拟废水，d）真实废水的电压输出与时间曲线（外部电阻：500Ω）；配备四种不同正极的MFCs在e）模拟废水和f）真实废水中的COD、TN、NH3-N去除效率

图3.a）配备四种不同正极的MFCs的CV曲线；b）配备四种不同正极的MFCs的奈奎斯特图；c）四种MFCs的稀释曲线；d）四种MFCs的OTUs Venn图分析

图4.a）四种MFCs的门级细菌群落结构；b）四种MFCs的属级细菌群落结构；c）COG功能分类