[发明专利]一种基于石墨板的串型及阵列型沉积物微生物燃料电池阳极构型

权利要求书

1.一种基于石墨板的串型及阵列型沉积物微生物燃料电池阳极构型I，其特征在于，其主体材料为若干石墨板，相邻石墨板之间通过防水电缆相连即组成串型沉积物微生物燃料电池阳极，将若干个串型沉积物燃料电池石墨板通过防水电缆相连即组成阵列型沉积物微生物燃料电池阳极结构。

2.根据权利要求1所述的一种基于石墨板的串型及阵列型沉积物微生物燃料电池阳极构型I，其特征在于，所述防水电缆与钛螺栓的电连接方式为：在钛螺栓的帽身中间处打孔并在孔内车丝，然后将与该孔径一致的铜棒旋入其中，要确保铜棒旋入孔内后，外部仍留有10mm以上的剩余部分；然后将防水电缆与铜棒的外露剩余部分焊接在一起；焊接部分需要用环氧树脂进行封装，以防止铜线的腐蚀。

3.根据权利要求1所述的一种基于石墨板的串型及阵列型沉积物微生物燃料电池阳极构型I，其特征在于，所述石墨板的长为50mm-1000mm，宽为50mm-1000mm，厚度为5mm以上。

4.一种基于石墨板的串型及阵列型沉积物微生物燃料电池阳极构型II，其特征在于，其主体材料为若干石墨板，相邻石墨板之间通过1根或多根尼龙绳进行连接即组成串型沉积物微生物燃料电池阳极，将若干个串型沉积物燃料电池石墨板通过防水电缆相连即组成阵列型沉积物微生物燃料电池阳极结构。

5.根据权利要求4所述的一种基于石墨板的串型及阵列型沉积物微生物燃料电池阳极构型II，其特征在于，所述防水电缆与钛螺栓的电连接方式为：在石墨板的两个长轴侧面上等距打孔，相邻两孔的间距一般为30mm-100mm之间；然后，将钛螺栓旋入其中，并且通过防水电缆使相邻石墨板之间形成电连接。

6.根据权利要求4所述的一种基于石墨板的串型及阵列型沉积物微生物燃料电池阳极构型II，其特征在于，所述石墨板为聚苯胺或聚吡咯修饰的石墨板，

其中聚苯胺修饰石墨板的制备方法：

石墨板作为工作电极，钛网作为对电极，溶液体系为1mol/L的硫酸溶液和0.2mol/L苯胺；采用恒电流法进行沉积，沉积过程在搅拌条件下完成，电流强度为15mA/cm²-60mA/cm²，沉积时间为5-60min；聚合结束后，用去离子水清洗，室温下干燥；

其中聚吡咯修饰石墨板的制备方法：

石墨板作为工作电极，钛网作为对电极，溶液体系为0.1mol/L硫酸溶液，0.2mol/L氯化钠溶液，0.3mol/L吡咯；采用恒电流法进行沉积，整个沉积过程在冰水浴搅拌下完成，电流强度为10mA/cm²-60mA/cm²，沉积时间为1h；聚合结束后，用去离子水清洗，室温下干燥。

7.根据权利要求4所述的一种基于石墨板的串型及阵列型沉积物微生物燃料电池阳极构型II，其特征在于，所述石墨板为二氧化锰或四氧化三铁修饰的石墨板；

其中二氧化锰修饰石墨板的制备方法：

石墨板为工作电极，钛网电极为对电极，溶液体系为0.25mol/L的乙酸锰溶液；采用恒电流法进行沉积，电流强度为30mA/cm²-60mA/cm²，沉积时间为30min-60min；沉积结束后，去离子水冲洗，60℃下干燥4h；

其中四氧化三铁修饰石墨板的制备方法：纯铁片为阳极，石墨板为阴极溶液体系为0.09mol/L Fe³⁺，0.1mol/L TEA，2mol/L NaOH；采用恒电流法进行沉积，沉积过程在恒温75℃搅拌条件下进行，电流强度为0.5A/cm²-2 A/cm²，沉积时间为4min-30min；沉积结束后，去离子水冲洗，60℃下干燥4h。