一种改性碳纳米管掺杂氧化钴锰催化剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种改性碳纳米管掺杂氧化钴锰催化剂及其制备方法和应用，包括如下步骤：(1)将碳纳米管置于PDDA水溶液中超声分散，获得均一溶液；(2)先将上述溶液分散于去离子水中，加入二甲基甲酰胺溶液并超声分散；再将Co2+与Mn2+按摩尔比1：2～2.5溶入混合液中，缓慢搅拌，得到黑色沉淀；(3)用去离子水洗涤黑色沉淀，并将该沉淀物置入聚四氟乙烯高压反应釜，于160～180℃下加热8-10h，最后将黑色沉淀物干燥即制得改性碳纳米管掺杂氧化钴锰催化剂。该催化剂能成功的启动MFC，缩短了MFC的启动期，其性能优于对照组Pt/C，并且随着CoMn2O4载量的减少，MFC性能也逐渐得到改善。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物能源材料领域，具体设及改性碳纳米管渗杂氧化钻儘催化剂的制 备方法和应用。
技术介绍
随着经济的发展，人类过度的开采资源，能源匿乏问题逐渐暴露。微生物燃料电池 (Microbial化el cells,MFCs)是利用微生物作为生物催化剂降解底质(有机物），综合了 环境生物化学、电化学等技术，实现了生物质化学能向电能的转移。但是，关于MFCs的研究 还处于实验室的研究阶段，如果想将此技术应用于实际工程则仍然面临着许多挑战。阴极 材料的性能是限制微生物燃料电池产电效率的关键因素之一，今后对于微生物燃料电池性 能的优化更多的在阴极方面进行探究。 影响MFCs产电能力低的因素有很多，其中，阴极低效的氧还原性能(氧还原热力学 和动力学过程)限制了 MFC性能。贵金属Pt作为一种贵金属被广泛报道，该贵金属作为微生 物燃料电池阴极催化材料可大幅度提高MFC阴极的氧还原反应速率，降低MFC系统内阻大 小，促使整个微生物燃料电池系统的产电性能（电压输出、功率密度)提高。但是，Pt金属不 仅成本高，而且容易引起催化剂中毒现象。寻求一种高效的非贵金属材料取代Pt催化剂已 经成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改性碳纳米管掺杂氧化钴锰催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)将碳纳米管置于PDDA水溶液中超声分散，获得均一的PDDA‑CNT溶液；(2)先将PDDA‑CNT溶液分散于去离子水中，加入二甲基甲酰胺溶液并超声分散；再将Co2+与Mn2+按摩尔比1：2～2.5溶入混合液中，缓慢搅拌，得到黑色沉淀CoMn2O4；(3)用去离子水洗涤黑色沉淀，并将该沉淀物置入聚四氟乙烯高压反应釜，于160～180℃下加热8‑10h，最后将黑色沉淀物干燥即制得改性碳纳米管掺杂氧化钴锰催化剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱能武，黄健键，杨婷婷，吴平霄，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44