[发明专利]一种微生物燃料电池中石墨烯修饰的多孔镍作阴极还原二氧化碳的方法

权利要求书

1.一种微生物燃料电池中石墨烯修饰的多孔镍作阴极还原二氧化碳的方法，其特征在于，步骤如下：

将多孔镍片浸入到0.5-2g L^-1的氧化石墨烯分散液中，超声，静置，烘干；将上述烘干的多孔镍片置于过量的水合肼溶液，置于高压釜中，100-150℃加热不少于8h，取出用去离子水洗净，烘干，得到石墨烯修饰的多孔镍；

在双室微生物燃料电池中，阳极室与阴极室通过离子交换膜隔开；阳极采用负载产电菌的碳材料，外接电阻，以石墨烯修饰的多孔镍作阴极，形成闭合回路；阳极液采用模拟污水，阴极液采用0.3-0.5M碳酸氢钾溶液，添加0.1-0.5M电解质；阳极厌氧，阴极曝气，以0.01-0.1m³h^-1速率通入CO₂或N₂，当通入CO₂时，CO₂气体一部分转化为阴极液中碳酸氢根离子，小部分还原为CO，阴极液中碳酸氢盐被还原为乙醇，丙酮为副产物；当通入N₂时，阴极液中碳酸氢根被还原为乙醇，丙酮为副产物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的离子交换膜为质子交换膜或阳离子交换膜。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的碳材料为碳毡或碳颗粒。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的阳极液包括碳源、氮源、磷源和电解质，其中，葡萄糖、乙酸钠或蔗糖作为碳源，氯化铵作为氮源，磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸氢二钾或磷酸氢二钠作为磷源，C:N:P为150:5:1，供给细菌能源。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的阳极液包括碳源、氮源、磷源和电解质，其中，葡萄糖、乙酸钠或蔗糖作为碳源，氯化铵作为氮源，磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、磷酸氢二钾或磷酸氢二钠作为磷源，C:N:P为150:5:1，供给细菌能源。