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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 化学化工区 » 电化学 » 电解合成 » 做MEC产氢，恒定阴极电势到-0.9V后，阳极电势逐渐升高到了14V，这是怎么回事？
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鹘鸱鹞

银虫 (小有名气)

[求助] 做MEC产氢，恒定阴极电势到-0.9V后，阳极电势逐渐升高到了14V，这是怎么回事？

我做微生物电解池产氢，用恒电位仪恒定阴极电势。当阴极电势为-0.6V（Ag/AgCl）时，反应器一切正常。可是超过-0.7V（Ag/AgCl）后，我发现阳极电势开始逐渐升高，3天后达到了14V，与此同时阴极电势随之下降。
我的阳极一开始使用的是碳刷，发现碳刷被氧化了，阳极液变的乌黑。所以我想是碳刷的缘故，所以就换成了钛网。但是3天后，阳极电势又上升到了14V，而钛网没有看到有氧化的迹象。
阴极我使用的是碳纤维刷。
我试着更换阳极缓冲液，但发现没有用。
本人是生物电化学方面的新手，还请各位大虾不吝赐教！
谢谢了！
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1楼 2013-09-23 10:42:22
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

JoshuaYH

至尊木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
鹘鸱鹞: 金币+50, ★★★很有帮助 2013-12-11 19:05:36
按照你的描述，你的参比电极应该是放在阴极室控制阴极电势的，所以恒电位仪控制阴极和参比电极之间的电势，这个时候阳极出现很大的电位是正常现象。我以前也碰到过几伏到十几伏的电势。这是由于阳极的极化造成的，可能的原因是你设的阴极电势太负，阴极产氢的速率太快，造成阳极微生物提供的电能远远不足，这时候阳极只能不断极化，提高电压，以加快阳极的反应，来保证阴极的电势。后果很可能就是阳极也开始电解水，或者是阳极材料发生腐蚀。
我的建议是，可以从反应器构型入手，降低整体的电阻。另外是增大阳极面积，减少阴极面积。
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3楼2013-12-10 16:43:50
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JoshuaYH

至尊木虫 (正式写手)
引用回帖:
4楼: Originally posted by 鹘鸱鹞 at 2013-12-11 14:31:38
谢谢您的回复，对我很有启发。只是您提到的“阴极电势太负，产氢速率太快，造成阳极微生物提供的电能远远不足”是否有数据支持呢？另外，是否改进反应器构型后，就可以设置较低的电极电势了呢？...

数据的支持我也没有，文献里面一般也不会报道这个，但是从我们组的实验以及经验上看是很有可能的。因为微生物产的电量很低，而且速率比一般的电化学反应慢得多，而阴极发生的是电化学产氢反应，从经验上（抱歉我也没有这方面数据，只是直觉）看阴极的反应速率肯定比阳极的快得多，特别是电位较负的时候。你也提到当电势小于-0.6V的时候，阳极电势开始急剧上升，也能说明这个问题。
改进反应器构型会有帮助，更直接有效的办法可能还是减少阴极电极的面积，增大阳极，这个操作起来快而且方便。
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6楼2013-12-11 16:09:57
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懂得珍惜wqn

金虫 (小有名气)
引用回帖:
5楼: Originally posted by 鹘鸱鹞 at 2013-12-11 14:33:17
阴极电势为-0.6V时，阳极电势变化不显著，大概维持在2-3v之间。一旦降低了电势，设置为-0.8v甚至更低时，阳极电势在3天后就会逐渐升高至14v，并且始终维持在这个电势。...

阴极电势为-0.6V时，阳极电势变化不显著，大概维持在2-3v之间，这个时候阳极微生物不会受到影响吗？还能工作？我看文献中产氢，阳极都是在0以下？是不是你驯化的菌有问题？
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7楼2013-12-11 17:07:37
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懂得珍惜wqn

金虫 (小有名气)

【答案】应助回帖

★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
鹘鸱鹞: 金币+10, ★有帮助 2013-12-11 19:05:44
当你的阴极电势为-0.6v时，阳极电势是多少，是怎么变化的呢？
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2楼2013-12-10 16:16:00
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鹘鸱鹞

银虫 (小有名气)
引用回帖:
3楼: Originally posted by JoshuaYH at 2013-12-10 16:43:50
按照你的描述，你的参比电极应该是放在阴极室控制阴极电势的，所以恒电位仪控制阴极和参比电极之间的电势，这个时候阳极出现很大的电位是正常现象。我以前也碰到过几伏到十几伏的电势。这是由于阳极的极化造成的，可 ...

谢谢您的回复，对我很有启发。只是您提到的“阴极电势太负，产氢速率太快，造成阳极微生物提供的电能远远不足”是否有数据支持呢？另外，是否改进反应器构型后，就可以设置较低的电极电势了呢？
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4楼2013-12-11 14:31:38
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鹘鸱鹞

银虫 (小有名气)
引用回帖:
2楼: Originally posted by 懂得珍惜wqn at 2013-12-10 16:16:00
当你的阴极电势为-0.6v时，阳极电势是多少，是怎么变化的呢？

阴极电势为-0.6V时，阳极电势变化不显著，大概维持在2-3v之间。一旦降低了电势，设置为-0.8v甚至更低时，阳极电势在3天后就会逐渐升高至14v，并且始终维持在这个电势。
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5楼2013-12-11 14:33:17
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鹘鸱鹞

银虫 (小有名气)
引用回帖:
7楼: Originally posted by 懂得珍惜wqn at 2013-12-11 17:07:37
阴极电势为-0.6V时，阳极电势变化不显著，大概维持在2-3v之间，这个时候阳极微生物不会受到影响吗？还能工作？我看文献中产氢，阳极都是在0以下？是不是你驯化的菌有问题？...

这个就不知道了，总之这个状态，整个反应器都不能工作了。感觉试验做起来没有文献里说的那么简单！还是需要摸索摸索！
谢谢了！
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8楼2013-12-11 19:02:50
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鹘鸱鹞

银虫 (小有名气)
引用回帖:
6楼: Originally posted by JoshuaYH at 2013-12-11 16:09:57
数据的支持我也没有，文献里面一般也不会报道这个，但是从我们组的实验以及经验上看是很有可能的。因为微生物产的电量很低，而且速率比一般的电化学反应慢得多，而阴极发生的是电化学产氢反应，从经验上（抱歉我也 ...

嗯，我知道了，谢谢您的耐心回复！
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9楼2013-12-11 19:03:26
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JoshuaYH

至尊木虫 (正式写手)
引用回帖:
9楼: Originally posted by 鹘鸱鹞 at 2013-12-11 19:03:26
嗯，我知道了，谢谢您的耐心回复！...

不客气！祝实验顺利！
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10楼2013-12-11 19:48:07
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