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미생물 연료전지(MFC)는 미생물의 촉매 반응을 이용하여 폐수 등 환경 오염물질을 처리함과 동시에 전기에너지를 생성하는 생물전기화학 장치다. 미생물 연료전지의 주요 성분 중 하나인 양이온 교환막(PEM)은 미생물 연료 전지의 성능에 결정적인 영향을 미치며, 현재 가장 많이 사용되고 있는 양성자교환막은 Nafion이다. Nafion은 우수한 성능을 가지고 있지만, 단가가 높고, 생물오염에 취약하며, 생분해가 불가능하다는 단점이 있다. 따라서 Nafion을 대체하기 위한 새로운 복합막 을 개발하고자 하는 시도가 꾸준히 이루어졌다. 본 총설에서는 미생물 연료전지 분야에서 최근 개발된 복합막의 특징과 성능을 고찰하며, 특히 양성자교환막을 중점적으로 다룬다.
Microbial fuel cell (MFC) is a bio-electrochemical device that generates electricity by utilizing bacterial catalytic activity that degrades wastewater. Proton exchange membrane (PEM) is the core component of MFC that decides its performance, and Nafion membrane is the most widely used PEM. In spite of the excellent performance of Nafion, it has drawbacks such as high cost, biofouling issue, and non-biodegradable property. Recent studies in MFC attempted to synthetize the alternative membrane for Nafion by incorporating various polymers, sulfonating, fluorinating, and doping other chemicals. This review summarizes characteristics and performances of different composite membrane based MFCs, mostly focusing on PEM.
Abstract
1. Introduction
2. Composite Membrane
2.1. Graphene oxide
2.2. Titanium dioxide (TiO2)
2.3. Other inorganic fillers
3. Conclusion
Reference
