RSE
A A
Login
nome di accesso
password
login
GSE
ITA english

Articolo RSE 15004758

PTFE effect on the electrocatalysis of the oxygen reduction reaction in membraneless microbial fuel cells

Articolo

Bioelectrochemistry, vol. 106, pp. 240–247, Maggio-2015.

Richiedi il materiale

E. Guerrini (Università degli studi di Milano), M. Grattieri (Politecnico di Milano), A. Faggianelli (Università degli studi di Milano), P. Cristiani (RSE SpA), S. Trasatti (Università degli studi di Milano)

CONVENERGIA 2015 - Impianti di conversione di energia di piccola taglia

In questo lavoro è stata studiata l’influenza della presenza di elecate pervcentuali di PTFE nello strato esterno di GDL (Gas Diffusion Layer) di catodi eserciti all’aria in celle a combustibile microbiche prive di membrana. Sono state sperimentate concentrazioni di 200%, 100%, 80% e 60% di contenuto di PTFE nel GDL di carbone per caratterizzare la reazioe catodica di riduzione dell’ossigeno (ORR). È stato dimostrato che tale ORR non è condotta in condizioni di limitazione dovute a processi diffusivi.

Influence of PTFE in the external Gas Diffusion Layer (GDL) of open-air cathodes applied tomembranelessmicrobial fuel cells (MFCs) is investigated in thiswork.

Electrochemicalmeasurements on cathodeswith different PTFE contents (200%, 100%, 80% and 60%)were carried out to characterize cathodic oxygen reduction reaction, to study the reaction kinetics. It is demonstrated that ORR is not under diffusion-limiting conditions in the tested systems.

Based on cyclic voltammetry, an increase of the cathodic electrochemical active area took placewith the decrease of PTFE content. This was not directly related to MFC productivity, but to the cathode wettability and the biocathode development. Low electrodic interface resistances (from 1 to 1.5 Ω at the start, to near 0.1 Ω at day 61) indicated a negligible ohmic drop.

A decrease of the Tafel slopes from120 to 80mV during productive periods of MFCs followed the biological activity in the whole MFC system. A high PTFE content in the cathode showed a detrimental effect on the MFC productivity, acting as an inhibitor of ORR electrocatalysis in the triple contact zone.

Link correlati

Temi