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作者：张晓雪;王凯君;高阳阳;YASIR Abbas;MUHAMMAD Saqlain Jamil;彭程;罗涵;云斯宁;
单位：西安建筑科技大学材料科学与工程学院;
摘要：在微生物电解池耦合厌氧发酵系统(MEC–AD)中，以钛网为电极，探究不同电压(0、0.4、0.6、0.8、1.2 V)对系统性能的影响，发现0.8 V电压下沼气产量与有机物降解率最佳。合成芦荟废弃物衍生的球形碳(AVW–SC)与多孔碳(AVW–PC)，分别涂覆于钛网作为MEC–AD电极。结果表明，以涂覆AVW–PC钛网做电极的MEC–AD系统发酵性能更优。研究不同涂覆量(0.025、0.05、0.10、0.15、0.20 g)AVW–PC对MEC–AD系统的影响，当AVW–PC涂覆量为0.10 g时，MEC–AD系统(Ti_(0.8)–PC_(0.1))的累积沼气产量与甲烷含量均达到最高。在Ti_(0.8)–PC_(0.1)中添加不同剂量的AVW–PC(0.10%、0.15%、0.20%、0.25%，质量分数)作为促进剂，当AVW–PC的添加量为0.20%时，MEC–AD系统(Ti_(0.8)–PC_(0.1)/PC_(0.2))在产气量(633.63 m L/g VS)、甲烷含量(65.85%)及沼渣总营养物含量(42.30 g·kg~(–1))方面表现最优。Ti_(0.8)–PC_(0.1)/PC_(0.2)中Bacteroidales、Pseudomonadales、Oscillospirales、Methanobacteraceae、Methanospirillaceae、Methanosarcinaceae和Methanosaetaceae的丰度显著提高。微生物多样性的增加促进了种间氢转移、种间乙酸转移和直接种间电子转移，进而提高了产甲烷效能，揭示了AVW–PC作为电极与促进剂对甲烷增产的双重作用机制，为生物质衍生碳在MEC–AD系统中的多功能应用提供了新思路。
关键词：芦荟废弃物;生物质衍生碳;电极;促进剂;甲烷生产
基金资助：国家重点研发计划（No.2018YFB1502900）; 陕西省重点研发计划国际合作重点项目（No.2019KWZ–03）; 陕西省重点科技创新团队（No.2022TD–34）; 青海省高原绿色建筑与生态社区重点实验室开放基金项目（No.KLKF–2019–002）
