[发明专利]微生物燃料电池用石墨烯/导电聚合物阳极的制备方法有效
申请号: | 201310328072.4 | 申请日: | 2013-07-31 |
公开(公告)号: | CN103367766A | 公开(公告)日: | 2013-10-23 |
发明(设计)人: | 冯春华;吕志盛;陈炎丰;谢道海;韦朝海 | 申请(专利权)人: | 华南理工大学 |
主分类号: | H01M4/88 | 分类号: | H01M4/88 |
代理公司: | 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 | 代理人: | 何淑珍 |
地址: | 511458 广东省广州市*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 微生物 燃料电池 石墨 导电 聚合物 阳极 制备 方法 | ||
1.微生物燃料电池用石墨烯/导电聚合物阳极的制备方法,其特征在于包括如下步骤:
(1)将石墨烯氧化物溶于去离子水中,制得浓度为1~15 mg·mL-1的石墨烯氧化物水悬浮溶液,再将导电聚合物单体加入到石墨烯氧化物水悬浮溶液中制得混合液,导电聚合物单体在混合液中的浓度为0.1~0.5 mol·L-1,在室温下磁力搅拌5~30 min后,并超声5~30 min,制得混合电解液;
(2)利用电化学工作站,采用三电极体系,以预处理的碳基材料作为工作电极,以铂电极作为对电极,以饱和甘汞电极或饱和氯化银电极作为参比电极,将三电极置于所述混合电解液中,采用恒电压电镀法,设置电位为0.5~1 V,电镀量为5~120 C,将导电聚合物单体和石墨烯氧化物电化学聚合沉积在阳极表面,然后用去离子水清洗,室温晾干,得到导电聚合物/石墨烯氧化物修饰阳极;
(3)利用电化学工作站,采用三电极体系,以(2)中制备得到的导电聚合物/石墨烯氧化物修饰阳极作为工作电极,以铂电极作为对电极,以饱和甘汞电极或饱和氯化银电极作为参比电极,将三电极置于0.1~1 mol·L-1电解液中,采用循环伏安法,设置还原电位为-1.0~0 V,扫速为5 mV/s,还原圈数为10~20圈,将导电聚合物/石墨烯氧化物修饰阳极还原为导电聚合物/电化学还原石墨烯氧化物修饰阳极,用去离子水清洗,室温晾干,即制得微生物燃料电池用石墨烯/导电聚合物阳极。
2.根据权利要求1所述的微生物燃料电池用石墨烯/导电聚合物阳极的制备方法,其特征在于步骤(1)中所述导电聚合物单体包括吡咯、苯胺或噻吩。
3.根据权利要求1所述的微生物燃料电池用石墨烯/导电聚合物阳极的制备方法,其特征在于步骤(2)中所述预处理是将碳基材料在去离子水和30% H2O2水溶液中在90 ℃下各加热2 h。
4.根据权利要求1所述的微生物燃料电池用石墨烯/导电聚合物阳极的制备方法,其特征在于步骤(3)中所述电解液包括硫酸钠水溶液或高氯酸钠水溶液。
5.根据权利要求1所述的微生物燃料电池用石墨烯/导电聚合物阳极的制备方法,其特征在于步骤(2)所述碳基材料包括碳毡或石墨毡。
6.微生物燃料电池用石墨烯/导电聚合物阳极,其特征在于,由权利要求1至5任意一项所述的方法制备而成。
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