欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 201910269218X
申请人: 湖南师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 基本电气元件
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:由多孔聚间氨基苯硼酸膜以0.05~0.15 mg/cm2负载于碳基上;

所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极的制备方法,包括以下步骤:

(1)在碳基上涂覆硬模板剂溶胶或溶液,自然干燥后,得碳基硬模板;

(2)将步骤(1)所得碳基硬模板置于含间氨基苯硼酸和氟化钠的PBS缓冲溶液中,通过循环伏安法进行电聚合,自然干燥,得负载聚间氨基苯硼酸的碳基硬模板;

(3)将步骤(2)所得负载聚间氨基苯硼酸的碳基硬模板浸于酸蚀液中,在室温下,进行刻蚀,水洗,干燥,得聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极。

2.根据权利要求1所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:所述多孔聚间氨基苯硼酸膜的平均孔径为15~100 nm;所述多孔聚间氨基苯硼酸膜的平均厚度为20~50 nm;所述碳基为碳布、碳毡、碳纸、石墨片、石墨棒或泡沫石墨中的一种或几种。

3.根据权利要求1所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:步骤(1)中,所述硬模板剂溶胶或溶液在碳基上的总涂覆量为150~250 μL/cm2;分≥2次进行涂覆;所述硬模板剂溶胶的质量浓度为30~50%;所述硬模板剂溶液的质量体积浓度为5~15 mg/mL;所述硬模板剂粒子的平均粒径为10~100 nm。

4.根据权利要求1或3所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:步骤(1)中,所述硬模板剂溶胶为硅溶胶;所述硬模板剂溶液为Fe3O4纳米球、ZnO纳米球或MgO纳米球中的一种或几种的乙醇溶液。

5.根据权利要求4所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:所述Fe3O4纳米球的制备方法为:将六水合氯化铁、十二烷基硫酸钠和醋酸钠溶解于乙二醇中,在室温下,搅拌溶解后,加热反应,冷却至室温后,离心,水洗沉淀≥2次,干燥,得Fe3O4纳米球;

所述六水合氯化铁、十二烷基硫酸钠和醋酸钠的摩尔比为2~5:1:20~30;所述六水合氯化铁、十二烷基硫酸钠和醋酸钠的总和与乙二醇的质量体积浓度为150~250 mg/mL;所述搅拌溶解的时间为0.5~1.5 h;所述加热反应的温度为150~250 ℃,时间为8~12h;所述离心的转速为8000~12000 r/min,时间为5~15 min;所述干燥的温度为50~70 ℃,时间为

0.5~1.5 h。

6.根据权利要求1或3所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:步骤(2)中,所述间氨基苯硼酸在PBS缓冲溶液中的摩尔浓度为30~50 mmol/L;所述氟化钠在PBS缓冲溶液中的摩尔浓度为100~150 mmol/L;所述PBS缓冲溶液的摩尔浓度为0.08~

0.12 mol/L,pH值为4.0~6.0。

7.根据权利要求4所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:步骤(2)中,所述间氨基苯硼酸在PBS缓冲溶液中的摩尔浓度为30~50 mmol/L;所述氟化钠在PBS缓冲溶液中的摩尔浓度为100~150 mmol/L;所述PBS缓冲溶液的摩尔浓度为0.08~

0.12 mol/L,pH值为4.0~6.0。

8.根据权利要求5所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:步骤(2)中,所述间氨基苯硼酸在PBS缓冲溶液中的摩尔浓度为30~50 mmol/L;所述氟化钠在PBS缓冲溶液中的摩尔浓度为100~150 mmol/L;所述PBS缓冲溶液的摩尔浓度为0.08~

0.12 mol/L,pH值为4.0~6.0。

9.根据权利要求1或3所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:步骤(2)中,所述电聚合的技术条件为:以甘汞电极为参比电极,铂电极为对电极,步骤(1)所得碳基硬模板为工作电极,形成一个电池,扫描范围为-0.2~+0.7 V,扫描速率为0.08~

0.12 V/s,扫描2~6圈。

10.根据权利要求4所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:步骤(2)中,所述电聚合的技术条件为:以甘汞电极为参比电极,铂电极为对电极,步骤(1)所得碳基硬模板为工作电极,形成一个电池,扫描范围为-0.2~+0.7 V,扫描速率为0.08~

0.12 V/s,扫描2~6圈。

11.根据权利要求5所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:步骤(2)中,所述电聚合的技术条件为:以甘汞电极为参比电极,铂电极为对电极,步骤(1)所得碳基硬模板为工作电极,形成一个电池,扫描范围为-0.2~+0.7 V,扫描速率为0.08~

0.12 V/s,扫描2~6圈。

12.根据权利要求6所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:步骤(2)中,所述电聚合的技术条件为:以甘汞电极为参比电极,铂电极为对电极,步骤(1)所得碳基硬模板为工作电极,形成一个电池,扫描范围为-0.2~+0.7 V,扫描速率为0.08~

0.12 V/s,扫描2~6圈。

13.根据权利要求1或3所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:步骤(3)中,当步骤(1)使用硬模板剂溶胶时,所述酸蚀液为质量浓度10~30%的氢氟酸溶液;当步骤(1)使用硬模板剂溶液时,所述酸蚀液为质量浓度10~20%的盐酸、硫酸或硝酸溶液。

14.根据权利要求4所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:步骤(3)中,当步骤(1)使用硬模板剂溶胶时,所述酸蚀液为质量浓度10~30%的氢氟酸溶液;

当步骤(1)使用硬模板剂溶液时,所述酸蚀液为质量浓度10~20%的盐酸、硫酸或硝酸溶液。

15.根据权利要求5所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:步骤(3)中,当步骤(1)使用硬模板剂溶胶时,所述酸蚀液为质量浓度10~30%的氢氟酸溶液;

当步骤(1)使用硬模板剂溶液时,所述酸蚀液为质量浓度10~20%的盐酸、硫酸或硝酸溶液。

16.根据权利要求6所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:步骤(3)中,当步骤(1)使用硬模板剂溶胶时,所述酸蚀液为质量浓度10~30%的氢氟酸溶液;

当步骤(1)使用硬模板剂溶液时,所述酸蚀液为质量浓度10~20%的盐酸、硫酸或硝酸溶液。

17.根据权利要求9所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:步骤(3)中,当步骤(1)使用硬模板剂溶胶时,所述酸蚀液为质量浓度10~30%的氢氟酸溶液;

当步骤(1)使用硬模板剂溶液时,所述酸蚀液为质量浓度10~20%的盐酸、硫酸或硝酸溶液。

18.根据权利要求1或3所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:步骤(3)中,所述刻蚀的时间为8~15 h;所述干燥的温度为20~30 ℃,时间为0.5~1 h。

19.根据权利要求4所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:步骤(3)中,所述刻蚀的时间为8~15 h;所述干燥的温度为20~30 ℃,时间为0.5~1 h。

20.根据权利要求5所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:步骤(3)中,所述刻蚀的时间为8~15 h;所述干燥的温度为20~30 ℃,时间为0.5~1 h。

21.根据权利要求6所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:步骤(3)中,所述刻蚀的时间为8~15 h;所述干燥的温度为20~30 ℃,时间为0.5~1 h。

22.根据权利要求9所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:步骤(3)中,所述刻蚀的时间为8~15 h;所述干燥的温度为20~30 ℃,时间为0.5~1 h。

23.根据权利要求13所述聚间氨基苯硼酸的碳基微生物燃料电池阳极,其特征在于:步骤(3)中,所述刻蚀的时间为8~15 h;所述干燥的温度为20~30 ℃,时间为0.5~1 h。