[发明专利]碳质管式氧还原阴极微生物燃料电池及制备方法

摘要

本发明公开了碳质管式氧还原阴极微生物燃料电池及制备方法；本发明所述的碳质管式氧还原阴极微生物燃料电池，包括阳极和阴极，其特征在于：所述阴极采用竹碳管；该竹碳管的外表面涂敷有浓度为5～10％的聚四氟乙烯乳液，该竹碳管的内表面贴装有孔隙小于1μm的分隔膜；阴极外侧缠绕钛丝，阳极沿着竹炭管轴向方向插入竹炭管内，阳极采用碳布、碳刷、碳纸、碳毡、碳棒或石墨片；在阴极两端分别设置有端板，端板由螺栓固定；在其中一个端板上设置有电解液进口，另一个端板上设置有电解液出口；本发明采用天然廉价的多孔材料作为前驱体和结构材料，成本低，具有良好的应用前景。

主权项

碳质管式氧还原阴极微生物燃料电池制备方法，其特征在于：包括以下步骤：A.阴极材料碳化：将新鲜竹管放置于烘箱之中，在温度80～105℃的烘箱内烘烤3～7天，再将已干燥的竹管放置于高温气氛炉，对高温气氛炉抽真空、填充氮气之后，以1～3℃/分钟的升温速率加热至900～1000℃，在氮气氛围下，氮气流量100～300cm³/min，碳化2～3小时，将炉温降至100℃以下取出竹管；再将竹管放置于空气环境下，在330～350℃温度进行2～3小时热处理，得到竹炭管；B.阴极制备：将竹炭管用去离子水进行清洗，再烘干；将配制好的浓度为5～10％的聚四氟乙烯乳液均匀涂刷在竹炭管的外壁，并在330～370℃条件下加热20～30分钟；然后再在竹炭管内壁贴装一层孔隙小于1μm的分隔膜(5)；C.电池组装：将阳极(4)沿着竹炭管轴向方向插入竹炭管内；在竹炭管两端分别装上端板(6)，并用螺栓(2)固定；在其中一个端板上留有电解液进口，另一个端板上留有电解液出口，形成碳质管式氧还原阴极微生物燃料电池。