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氮修饰石墨毡用于微生物燃料电池阳极材料的研究的开题报告
引言
微生物燃料电池（MFC）是一种新型的可再生能源技术，其通过微生物将有机废弃物转化为电能。MFC在废水处理、能量消耗低、低污染等方面具有潜在的应用前景。MFC的阳极是直接影响电池性能的部分，因此，研究阳极材料的性能对于MFC技术的发展至关重要。
石墨毡（GC）是MFC阳极的常用材料，因其具有良好的电导性、生物相容性和丰富的官能团而受到广泛关注。然而，GC的表面性质限制了阳极的电子转移和微生物与阳极的接触。为解决这一问题，研究对GC进行氮修饰以提高其表面性质的方法被提出。然而，对于MFC阳极的氮修饰研究仍较少，因此有必要开展相关研究。
研究目的
本研究旨在研究氮修饰石墨毡用于微生物燃料电池阳极材料的性能，并探讨氮修饰对其性能的影响。
研究内容
1.合成氮修饰石墨毡。通过化学氧化和氨气处理将氮原子引入GC中，制备N-GC。
2.评估N-GC的表面和化学性质。通过对N-GC表面的扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、傅里叶变换红外光谱（FTIR）等测试，对其表面和化学性质进行分析。
3.评估N-GC的电化学性能。使用循环伏安法和交流阻抗法对阳极的电化学性能进行测定，比较N-GC和GC的性能差异。
4.评估N-GC在微生物燃料电池中的性能。用N-GC和GC作为燃料电池的阳极材料，分别进行性能测试，通过比较两者在电能产出方面的差异来评估N-GC的性能。
结论
本研究旨在研究氮修饰石墨毡用于微生物燃料电池阳极材料的性能，并探讨氮修饰对其性能的影响。通过合成N-GC、测试其表面和化学性质、评估其电化学性能和微生物燃料电池中的性能，得出结论：
1.氮修饰可以明显改进GC表面的化学性质和电化学性能，提高阳极电子转移和微生物和阳极的接触，从而提高微生物燃料电池的电能产出。
2.N-GC具有优异的电化学性能和微生物燃料电池中的性能表现，相对于GC可以提高电能产出效率和稳定性。