[发明专利]可规模化应用的微生物燃料电池阳极的处理方法

摘要

本发明涉及微生物燃料电池阳极的表面处理方法，旨在提供一种可规模化应用的微生物燃料电池阳极的处理方法。包括：将碳材料置于异丙醇溶液中浸渍，用去离子水冲洗后置于烘箱中完全烘干；将样品制成电极形状，置于阳极倒出液或甲酸溶液中浸渍，用去离子水冲洗后，置于烘箱中烘干，即得到处理好的阳极材料。本发明与未处理的碳材料相比，可以大大提高MFC的产电功率，减小阳极极化；处理方法简单，不需要复杂设备，处理效果稳定，利于大批量生产；可大大降低微生物燃料电池的构造成本，便于扩大化应用。

主权项

可规模化应用的微生物燃料电池阳极的处理方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将碳材料置于体积分数5%~60%的异丙醇溶液中浸渍8~24 h；（2）将步骤（1）所得碳材料用去离子水冲洗5~10次后，置于烘箱中，在80~150oC下完全烘干；（3）将步骤（2）所得样品制成电极形状，置于阳极倒出液或甲酸溶液中浸渍8~12h；（4）将步骤（3）所得的样品用去离子水冲洗5~10次后，置于烘箱中，在80~110oC下烘干6~8h，即得到处理好的阳极材料；所述甲酸溶液质量浓度为10%~88%；所述阳极倒出液是指微生物燃料电池使用后的阳极液；该阳极液在使用前的组分为：磷酸盐缓冲液、0.31 g L‑1的NH4Cl、0.13 g L‑1的KCl、12.5 mL L‑1的矿物质溶液和1 g L‑1的乙酸钠；该阳极液在微生物燃料电池的阳极室中被微生物消耗利用，当溶液COD降到80~120 mg L‑1以下或产电电压降到10~40 mV以下时，阳极室中的剩余溶液即为所述阳极倒出液；其中，所述磷酸盐缓冲液由11.47 g L‑1的Na2HPO4·12H2O和2.75 g L‑1的NaH2PO4·2H2O组成，其pH值等于7；所述产电电压是指在使用100Ω~1000Ω外阻时的产电电压；所述矿物质溶液成分为：次氮基三乙酸酯（1.5 g L‑1）、MgSO4·7H2O（6.15 g L‑1）、MnSO4·H2O（0.5 g L‑1）、NaCl（1 g L‑1）、FeSO4·7H2O（0.1 g L‑1）CaCl2·2H2O （0.1 g L‑1）、CoCl2·6H2O（0.1 g L‑1）、ZnCl2（0.13 g L‑1）、CuSO4·5H2O（0.01 g L‑1）、AlK(SO4)2·12H2O（0.01 g L‑1）、H3BO3（0.01 g L‑1）、Na2MoO4·2H2O（0.054 g L‑1）、NiCl2·6H2O（0.024 g L‑1）、Na2WO4·2H2O（0.025 g L‑1），余量为水。