康奈尔大学的材料科学家和生物电化学工程师可能已经创造了一种创新的，具有成本竞争力的电极材料，用于清洁废水中的污染物。
研究人员创造了电纺碳纳米纤维电极并用导电聚合物(称为PEDOT)涂覆它们，以与市场上的碳布电极竞争。当应用PEDOT涂层时，电活性的细菌层 - Geobacter sulfurreducens - 自然生长以产生电能并将电子转移到新电极上。
研究表明，导电纳米纤维为这种细菌创造了良好的表面，从而消化废水中的污染物并产生电能。
“电极现在制造起来很昂贵，这种材料可能会降低电极的价格，从而更容易清理受污染的水，”联合主要作者，生物和环境工程领域的博士候选人Juan Guzman说。在显微镜下，碳纳米纤维电极类似于厨房洗涤器。
该电极由共同主要作者Meryem Pehlivaner制作，他目前是东北大学的博士生，资深作者Margaret Frey，纤维科学教授和人类生态学院副院长。Pehlivaner通过静电纺丝和碳化工艺制造碳纳米纤维。静电纺丝几小时后，出现了肉眼可见的厚纳米纤维片。
Pehlivaner与古兹曼和生物与环境工程教授Lars Angenent进行了接触，合作将碳纳米纤维电极用于同时进行废水处理和电能生产。
可定制的碳纳米纤维电极用于其高孔隙率，表面积和与细菌的生物相容性。据研究人员称，通过粘贴PEDOT，材料得到了改进。
古兹曼说废水处理厂没有采用这种方法 - 但是。在大范围内，电极上的细菌可以捕获并降解由其流动的废水中的污染物。这种技术可以通过允许系统占用更少的土地并增加产量来改善废水处理。
Angenent说，像这样的概念发生在教师和学生想要交流和合作的校园里。“这定义了激进的合作，”他说。“我们让纤维科学家与来自两个非常不同的康奈尔大学的环境工程师交流，从一个想法中创造现实 - 这或多或少是一种预感 - 这将使清洁废水更好，更便宜。