Vše

Co hledáte?

Vše
Projekty
Výsledky výzkumu
Subjekty

Rychlé hledání

  • Projekty podpořené TA ČR
  • Významné projekty
  • Projekty s nejvyšší státní podporou
  • Aktuálně běžící projekty

Chytré vyhledávání

  • Takto najdu konkrétní +slovo
  • Takto z výsledků -slovo zcela vynechám
  • “Takto můžu najít celou frázi”

Enhancing performance and durability of PVDF-ceramic composite membranes in microbial fuel cells using natural rhamnolipids

Identifikátory výsledku

  • Kód výsledku v IS VaVaI

    <a href="https://www.isvavai.cz/riv?ss=detail&h=RIV%2F46747885%3A24620%2F24%3A00012473" target="_blank" >RIV/46747885:24620/24:00012473 - isvavai.cz</a>

  • Výsledek na webu

    <a href="https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775324012096?via%3Dihub" target="_blank" >https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775324012096?via%3Dihub</a>

  • DOI - Digital Object Identifier

    <a href="http://dx.doi.org/10.1016/j.jpowsour.2024.235257" target="_blank" >10.1016/j.jpowsour.2024.235257</a>

Alternativní jazyky

  • Jazyk výsledku

    angličtina

  • Název v původním jazyce

    Enhancing performance and durability of PVDF-ceramic composite membranes in microbial fuel cells using natural rhamnolipids

  • Popis výsledku v původním jazyce

    Ceramic membranes are widely used in microbial fuel cells (MFCs) owing to their cost-effectiveness and availability. However, these membranes often face challenges such as biofouling and negative mass-transfer effects. This study explored the use of a polymer layer to mitigate these issues, focusing on a polyvinylidene fluoride (PVDF) nanofibre membrane with various surface modifications. The modifications included alkaline treatment (PVDF-OH), rhamnolipids treatment (PVDF/BS), and a combination of both (PVDF-OH/BS). The ceramic membrane integrated with PVDF-OH/BS achieved the highest power density of 13.8 W m−3, which was 38 % higher than that of the unmodified ceramic membrane. Additionally, during the long-term study (days 90–101), the Ceramic + PVDF-OH/BS maintained a 64 % higher power performance compared to the unmodified ceramic membrane, indicating superior antifouling properties. Electrochemical and surface characterisation revealed that rhamnolipid-modified PVDF nanofibers enhanced fouling resistance. The findings demonstrate that natural biosurfactants which can be produced in situ within MFCs, can form a protective layer over membranes and significantly enhance their long-term power performance. This study represents the first instance of using natural microbial biosurfactants to improve membrane efficiency in a bioelectrochemical system.

  • Název v anglickém jazyce

    Enhancing performance and durability of PVDF-ceramic composite membranes in microbial fuel cells using natural rhamnolipids

  • Popis výsledku anglicky

    Ceramic membranes are widely used in microbial fuel cells (MFCs) owing to their cost-effectiveness and availability. However, these membranes often face challenges such as biofouling and negative mass-transfer effects. This study explored the use of a polymer layer to mitigate these issues, focusing on a polyvinylidene fluoride (PVDF) nanofibre membrane with various surface modifications. The modifications included alkaline treatment (PVDF-OH), rhamnolipids treatment (PVDF/BS), and a combination of both (PVDF-OH/BS). The ceramic membrane integrated with PVDF-OH/BS achieved the highest power density of 13.8 W m−3, which was 38 % higher than that of the unmodified ceramic membrane. Additionally, during the long-term study (days 90–101), the Ceramic + PVDF-OH/BS maintained a 64 % higher power performance compared to the unmodified ceramic membrane, indicating superior antifouling properties. Electrochemical and surface characterisation revealed that rhamnolipid-modified PVDF nanofibers enhanced fouling resistance. The findings demonstrate that natural biosurfactants which can be produced in situ within MFCs, can form a protective layer over membranes and significantly enhance their long-term power performance. This study represents the first instance of using natural microbial biosurfactants to improve membrane efficiency in a bioelectrochemical system.

Klasifikace

  • Druh

    J<sub>imp</sub> - Článek v periodiku v databázi Web of Science

  • CEP obor

  • OECD FORD obor

    10403 - Physical chemistry

Návaznosti výsledku

  • Projekt

  • Návaznosti

    I - Institucionalni podpora na dlouhodoby koncepcni rozvoj vyzkumne organizace

Ostatní

  • Rok uplatnění

    2024

  • Kód důvěrnosti údajů

    S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Údaje specifické pro druh výsledku

  • Název periodika

    Journal of Power Sources

  • ISSN

    0378-7753

  • e-ISSN

  • Svazek periodika

    621

  • Číslo periodika v rámci svazku

    November

  • Stát vydavatele periodika

    NL - Nizozemsko

  • Počet stran výsledku

    12

  • Strana od-do

  • Kód UT WoS článku

    001302021800001

  • EID výsledku v databázi Scopus

    2-s2.0-85202024414