[发明专利]一种四氧化三钴光电阴极强化产电去污的SMFCs及制备方法

权利要求书

1.一种四氧化三钴光催化材料做产氧光电阴极强化产电去污的沉积物型微生物燃料电池，它包括、四氧化三钴光电阴极(2)、生物阳极(3)、上覆水层(4)、沉积物层(5)、外导线(7)、外接电阻(8)组成，其特征在于：外导线(7)分别与四氧化三钴光电阴极(2)、外接电阻(8)相连，生物阳极(3)与外接电阻(8)相连，在生物阳极(3)上设有沉积物层(5)，在沉积物层(5)上设有上覆水层(4)。

2.权利要求1所述的一种四氧化三钴光电阴极的制备方法，其特征在于，其步骤是：

(1)将硝酸钴溶于甲醇溶液中，再加入去离子水，形成红色溶液，硝酸钴与甲醇溶液的质量体积比为1:30-1:20，甲醇与去离子水的体积比为10:1-30:1；

(2)将十二烷基苯磺酸钠加入步骤(1)中，得到了红色溶液，红色溶液中用超声处理形成悬浮液，十二烷基苯磺酸钠和红色溶液的质量体积比为1:14-1:16；

(3)将步骤(2)所得悬浮液置于特氟龙内衬不锈钢高压釜中，经预处理后的电极进入高压釜后密闭，在烘箱中加热，温度控制在130-200℃，时间控制在4-6h，通过处理后取出，冷却至室温得到负载于石墨毡上的四氧化三钴前驱体，烘箱温度控制在130-200℃，烘箱处理时间控制在4-6h；

(4)将步骤(3)所得前驱体分别用75％乙醇和去离子水洗涤3-5次，洗涤后在烘箱中干燥，温度控制在45-60℃，时间控制在22－26h，得到干净无杂质的前驱体，烘箱温度控制在45-60℃，干燥时间控制在22－26h；

(5)将步骤(4)所得产品在马弗炉中煅烧，温度控制在300-350℃，时间控制在2-4h，得到Co₃O₄光电阴极，马弗炉温度控制在300-350℃，煅烧时间控制在2-4h。

3.根据权利要求2所述的一种四氧化三钴光电阴极的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中的超声处理时间为20-30min。

4.根据权利要求2所述的一种四氧化三钴光电阴极的制备方法，其特征在于：所述的步骤(3)中，电极材料为碳布、碳纤维刷、碳毡、活性炭纤维毡、石墨烯或石墨毡其中的一种。