【技术实现步骤摘要】
一种聚苯胺/还原石墨烯/TiO2材料的合成方法及其应用
本专利技术涉及一种聚苯胺/还原石墨烯/TiO2材料的合成方法及其在微生物燃料电池阴极材料的应用。
技术介绍
微生物燃料电池(Microbialfuelcell,MFC)是利用微生物作为反应主体，将有机物质的化学能直接转化为电能的一种装置，在废水资源利用方面具有广阔的前景。阴极材料作为电化学反应以及电子传输的重要场所，是能源存储转化器件的重要组成部分，对电化学能源的性能起着至关重要的作用。因此阴极材料对提升微生物燃料电池的性能有着举足轻重的意义。以金属离子作为MFC的阴极电子受体，利用MFC产生的电流代替电解法处理含金属废水技术中的传统电源，实现金属离子的电还原。以聚苯胺/还原石墨烯/TiO2材料的为催化剂的阴极微生物燃料电池能有较高的功率输出，廉价易得，能降低阴极反应活化电压，因此具有优良的电学性能。
技术实现思路
本专利技术涉及一种新型微生物燃料电池处理含重金属铬离子的新方法，微生物燃料电池阳极微生物分解有机物，为阴极提供电子和质子，阴极材料采用聚苯胺/还原石墨烯/TiO2材料吸附六价铬离子，增快还原电子的速率。燃料电池结构简单，回收效率较高。一种聚苯胺/还原石墨烯/TiO2材料的合成方法，包括以下步骤：（1）石墨烯/TiO2的合成：将石墨烯分散在无水乙醇中超声60分钟，然后将钛酸四丁酯加入到上述分散液中超声30分钟，随后将该溶液转移到聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，在180℃中反应3h。反应结束后，将产物用去离子水和乙醇清洗直至水无色，在50℃真空干燥箱中干燥得到石墨烯/TiO2；（2）聚苯胺/还原石...
【技术保护点】
1.一种聚苯胺/还原石墨烯/TiO2材料的合成方法，包括以下步骤：（1）石墨烯/TiO2的合成：将石墨烯分散在无水乙醇中超声60分钟，然后将钛酸四丁酯加入到上述分散液中超声30分钟，随后将该溶液转移到聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，在180℃中反应3h；反应结束后，将产物用去离子水和乙醇清洗直至水无色，在50℃真空干燥箱中干燥得到石墨烯‑TiO2；（2）聚苯胺/还原石墨烯/TiO2的合成：分析纯的苯胺在180℃蒸馏纯化后，将苯胺溶解在盐酸溶液中，另将十二烷基苯磺酸钠，石墨烯/TiO2，过硫酸铵溶于盐酸溶液中，然后将苯胺酸性溶液滴加入过硫酸铵溶液中，在室温下反应12h；反应完成后过滤反应液，将截留物分别用乙醇和去离子水清洗，在50℃干燥箱内干燥得聚苯胺/石墨烯/TiO2粉末；将其加于硼氢化钠乙醇溶液，室温下反应12h，反应完成后过滤反应液，将截留物分别用乙醇和去离子水清洗，最后在50℃干燥箱内干燥得聚苯胺/还原石墨烯/TiO2。
【技术特征摘要】
1.一种聚苯胺/还原石墨烯/TiO2材料的合成方法，包括以下步骤：（1）石墨烯/TiO2的合成：将石墨烯分散在无水乙醇中超声60分钟，然后将钛酸四丁酯加入到上述分散液中超声30分钟，随后将该溶液转移到聚四氟乙烯内衬的不锈钢高压釜中，在180℃中反应3h；反应结束后，将产物用去离子水和乙醇清洗直至水无色，在50℃真空干燥箱中干燥得到石墨烯-TiO2；（2）聚苯胺/还原石墨烯/TiO2的合成：分析纯的苯胺在180℃蒸馏纯化后，将苯胺溶解在盐酸溶液中，另将十二烷基苯磺酸钠，石墨烯/TiO2，过硫酸铵溶于盐酸溶液中，然后将苯胺酸性溶液滴加入过硫酸铵溶液中，在室温下反应12h；反应完成后过滤反应液，将截留物分别用乙醇和去离子水清洗，在50℃干燥箱内干燥得聚苯胺/石墨烯/TiO2粉末；将其加于硼氢化钠乙醇溶液，室温下反应12h，反应完成后过滤反应液，将截留物分别用乙醇和去离子水清洗，最后在50℃干燥箱内干燥得聚苯胺/还原石墨烯/TiO2。2.一种根据权利要求1所述的聚苯胺/还原石墨烯/TiO2材料的合成方法制作出的聚苯胺/还原石墨烯/TiO2在微生物燃料电池阴极方面的应用，其特征在于包括以下步骤：（1）所述合成的聚苯胺/还原石墨烯/TiO2与粘结剂混合涂布到2*1cm碳布上，并组装到微生物燃料电池阴极室；（2）微生物燃料电池采用双室结构，两室之间采用质子交...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘琪凯，次素琴，吴江，薛小童，付倩，卢恋月，张国桢，
申请(专利权)人：南昌航空大学，
类型：发明
国别省市：江西,36
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