[发明专利]一种微生物燃料电池的阳极装置的制备方法

权利要求书

1.一种微生物燃料电池的阳极装置的制备方法，其特征在于该方法的步骤如下：

（1）单体Y的制备：通过将10mmol甲基丙烯酸溶于含有浓度为0 .1mmol/L阻聚剂的二氯甲烷中，再加入0 .1mol二环己基碳二亚胺，搅拌30min，然后加入10mmol胺烷基锇联吡啶氯化盐，反应2h，进行水洗，再收集有机相并真空干燥得到单体Y，或者通过将10mmol甲基丙烯酰氯溶于含有浓度为0 .1mmol/L阻聚剂的二氯甲烷中，在0℃下加入10mmol的三乙胺并逐滴加入10mmol的羟烷基二茂铁，反应4h，过滤后用去离子水水洗，再收集有机相并真空干燥，再水洗并干燥得到单体Y；

（2）共聚物PMBVY的制备：将2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、2-甲基丙烯丁酯、4-乙烯基苯硼酸和单体Y按照5:2:1:2的摩尔比溶于无水乙醇中，制成浓度为1mol/L的溶液，然后加入10mmol的偶氮二异丁腈，在氩气保护下将溶液升温至60℃并反应48h，将反应产物在0.1:0.9的氯仿/乙醚混合溶剂中沉淀并收集固体产物，再将固体产物溶于去离子水并减压蒸馏后，即得共聚物PMBVY；

（3）表面覆有石墨纤维的电极的制备：在直径或厚度为0 .5-1cm的石墨棒或石墨板上通过高分子材料热解和烧结制备厚度为0 .5-1mm的石墨纤维层，即得表面覆有石墨纤维的电极；

（4）阳极装置的制备：1）将共聚物PMBVY和载有希瓦氏菌的培养液混合，共聚物PMBVY的质量百分比为5%，得到组分I；2）将聚乙烯醇与无菌培养液混合，聚乙烯醇的质量百分比为5%，得到组分II；3）将表面覆有石墨纤维的电极放入模具中，依次加入等体积的组分I和组分II，振动模具使两种组分混合均匀，静置15分钟待凝胶固化；4）脱去模具，将3）中处理后的电极与电极板、基板、过滤网组合，即得微生物燃料电池的阳极装置；

所述的一种微生物燃料电池的阳极装置的制备方法，其步骤（1）中的胺烷基锇联吡啶氯化盐的化学结构式为：

，其中n=5-12。

2.根据权利要求1所述的一种微生物燃料电池的阳极装置的制备方法，其特征在于：所述步骤（1）中的羟烷基二茂铁的化学式为HO-（CH2）n-Fc，其中n=5-12。

3.根据权利要求1所述的一种微生物燃料电池的阳极装置的制备方法，其特征在于：所述单体Y的化学结构式为或，其中n=5-12。

4.根据权利要求3所述的一种微生物燃料电池的阳极装置的制备方法，其特征在于：所述共聚物PMBVY的化学结构式为：，其中a=0.4-0.5, b=0.1-0.3, c=0.1-0.2, d=0.1-0.2。

5.根据权利要求1所述的一种微生物燃料电池的阳极装置的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中的高分子材料为聚丙烯腈或羧甲基纤维素。