一种采用电化学装置修复石油污染土壤并同步产电的方法

摘要

一种采用电化学装置修复石油污染土壤并同步产电的方法，步骤如下：1）组装电化学装置；2）将石油污染土与蒸馏水混合后装入电化学装置，四层土壤之间分别用碳纤维布阳极隔开，用钛片作为导线引出，将三路阳极汇合；3）注入水封层后，将复合PTFE空气阴极和汇合的碳纤维布阳极分别通过导线与外电阻连接，组成土壤微生物燃料电池，外电阻上的电压通过电化学采集卡和电脑自动记录；4）该土壤微生物燃料电池在30℃下运行了180d，完成石油污染土壤的修复并同时产生电能。本发明的优点是：该电化学装置结构简单、操作方便、易于实施，该装置利用土壤中的土著生物将石油污染物降解并同时回收电能，具有显著的技术效果和推广价值。

主权项

一种采用电化学装置修复石油污染土壤并同步产电的方法，其特征在于步骤如下：1）电化学装置的组装电化学装置由有机玻璃箱体、碳纤维布阳极和复合型聚四氟乙烯（PTFE）空气阴极组件构成，有机玻璃箱体为上、下开放并底部带有法兰框的长方体，箱体底部设有底板并通过四个支腿支撑，底板与空气阴极相接的部分均布有直径为0.5cm、孔间距为1cm的圆孔；碳纤维布阳极是将碳纤维布置于丙酮中浸泡8小时，取出后用蒸馏水清洗3次制得；复合型聚四氟乙烯（PTFE）空气阴极组件由复合型聚四氟乙烯（PTFE）空气阴极和其上、下部分别设有的塑胶垫组合构成并通过四周边的螺栓固定，上、下塑胶垫中心的方孔大小与有机玻璃箱体的内腔横截面相同，其中复合型聚四氟乙烯（PTFE）空气阴极制作方法是：称取导电碳黑4g加入200mL烧杯中，加入80mL无水乙醇，搅拌且超声5min，加入6.2mL密度为1.5g/mL的PTFE乳液，搅拌且超声5min，然后于80℃水浴搅拌约40min，取出胶团轻柔，在辊压机上与60目不锈钢网辊压成厚度为0.5mm电极片；然后于340℃下加热25min待用；称取电容碳粉6g加入200mL烧杯中，加入45mL无水乙醇，搅拌且超声5min，加入0.670mL PTFE乳液，再搅拌且超声5min，然后于80℃水浴搅拌约3h，取出胶团轻柔，辊压成薄膜后压在电极片的另一侧，最终电极厚度为0.6mm；2）将石油污染土自然阴干，研碎过2mm筛，称取320.00g石油污染土粉粒与90mL蒸馏水混合均匀后，平均分成6份，在4层土壤平铺1份，在3层土壤平铺2份，在2层土壤平铺2份，在1层土壤平铺1份，四层土壤之间分别用碳纤维布阳极隔开，用钛片作为导线引出，将三路阳极汇合；3）用注射器将20mL蒸馏水注入1层土壤上形成水封层，将复合PTFE空气阴极和汇合的碳纤维布阳极分别通过导线与1000Ω外电阻连接，组成土壤微生物燃料电池，外电阻上的电压通过电化学采集卡和电脑自动记录；4）保持水封层条件下使上述土壤微生物燃料电池在30℃下运行了180d，完成石油污染土壤的修复并同时产生电能。