[发明专利]一种生物铁锰氧化物制电极的制备方法及电极及应用

权利要求书

1.一种生物铁锰氧化物制电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)配制主要由牛肉膏和酵母浸粉组成的培养液，经高温灭菌、自然冷却至室温，在培养液中加入铁锰混合物溶液，无菌条件下接种铁锰氧化菌，恒温培养，待培养液由橙色变为黑色，静置培养液使其分层，除去上清液，将沉淀物离心、水洗、烘干和焙烧，研磨后收集得到铁锰氧化物；

2)称取炭黑和步骤1)中制得的铁锰氧化物混合均匀，并先后加入正丁醇与无水乙醇的混合液和聚四氟乙烯乳浊液，搅拌均匀，经超声、烘干制成膏状物，将膏状物通过多次低温热压，均匀压制于不锈钢网面，并置于马弗炉中焙烧，设定焙烧温度和焙烧时间，制得铁锰氧化物电催化电极。

2.根据权利要求1所述的一种生物铁锰氧化物制电极的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述培养液的组份包括终浓度为0.24g/L的酵母浸粉、0.78g/L的牛肉膏、0.12g/的L氯化铵、0.14g/L的二水合氯化钙、0.22g/L的硝酸钠、0.22g/L的七水合硫酸镁、0.14g/L的三水合磷酸氢二钾，所述高温灭菌的条件为灭菌温度为121℃，灭菌时间为90min。

3.根据权利要求1所述的一种生物铁锰氧化物制电极的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述铁锰混合物溶液与培养液的体积比为1:100，所述铁锰混合物溶液包括MnSO₄·H₂O和柠檬酸铁氨，所述MnSO₄·H₂O在混合物溶液中的浓度为20g/L，所述柠檬酸铁氨在混合物溶液中的浓度为100g/L。

4.根据权利要求1所述的一种生物铁锰氧化物制电极的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述恒温培养的条件为恒温摇床温度为25～30℃、转速为550～650rpm。

5.根据权利要求1所述的一种生物铁锰氧化物制电极的制备方法，其特征在于，步骤1)中所述离心条件为：转速为8000～9000r/min，离心时间为10min，所述水洗为采用超纯水洗涤3～5次，所述烘干为烘箱内60℃烘24h，所述焙烧为置于马弗炉中300℃、焙烧1～2h。

6.根据权利要求1所述的一种生物铁锰氧化物制电极的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述正丁醇与无水乙醇的混合液中，正丁醇与无水乙醇的体积比为1～5：1。

7.根据权利要求1所述的一种生物铁锰氧化物制电极的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述铁锰氧化物与炭黑的质量比为1:1～7，所述铁锰氧化物和炭黑混合物与无水乙醇和正丁醇混合液的质量体积比为0.4:10，所述无水乙醇与正丁醇混合液和聚四氟乙烯的体积比为10:1，所述超声的时间为20～30min，烘干的条件为60～80℃下烘1～2min。

8.根据权利要求1所述的一种生物铁锰氧化物制电极的制备方法，其特征在于，步骤2)中所述的低温热压指通过温度为30～40℃，压力10～15Mpa的热压机均匀多次压片，所述马弗炉中焙烧温度为300℃，焙烧升温速率为1～2℃/min，所述焙烧时间为60～120min。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的一种生物铁锰氧化物制电极的制备方法所制备的生物铁锰氧化物电极。

10.一种如权利要求9中所述的铁锰氧化物电极在电催化水处理中的应用。