一款聚多巴胺包覆碳纳米管增强抗坏血酸/葡萄糖燃料电池制造技术

本发明专利技术属于燃料电池的技术领域，公开了一款聚多巴胺包覆碳纳米管增强抗坏血酸/葡萄糖燃料电池。本发明专利技术运用连续微分脉冲伏安法在碳纳米管电极上电聚合多巴胺，并制备得到有序的聚多巴胺/碳纳米管电极，再以聚多巴胺/碳纳米管作为阴、阳极的电催化剂，实现了廉价非酶催化剂在中性环境中对抗坏血酸和葡萄糖的电催化氧化，并研制了一款高性能的抗坏血酸/葡萄糖燃料电池。所构建的燃料电池具有成本低、环保安全、生物相容性好、功率密度大等优势。

A dopamine coated carbon nanotube reinforced ascorbic acid / glucose fuel cell

The invention belongs to the technical field of fuel cell, and discloses a polydopamine coated carbon nanotube reinforced ascorbic acid / glucose fuel cell. The invention uses continuous differential pulse voltammetry at carbon nanotube electrode on dopamine electrochemical polymerization, were prepared by polydopamine / carbon nanotube electrode orderly, with polydopamine / carbon nanotubes as electrocatalyst of cathode and anode, the cheap non electro catalytic oxidation enzyme catalyst of ascorbic acid and glucose in neutral environment the ascorbic acid / and developed a high performance glucose fuel cell. The fuel cell has the advantages of low cost, environmental safety, good biocompatibility, high power density and so on.

【技术实现步骤摘要】
一款聚多巴胺包覆碳纳米管增强抗坏血酸/葡萄糖燃料电池
本专利技术属于燃料电池的
，具体涉及一款聚多巴胺包覆碳纳米管增强抗坏血酸/葡萄糖燃料电池。
技术介绍
葡萄糖是一种理想的可再生燃料，理论上，它的能量密度达到了4.43kWhkg–1，然而葡萄糖的氧化能力较弱，常需要使用一定的催化剂对其进行催化氧化。目前用于葡萄糖催化氧化的物质主要包括酶及非酶催化剂。酶催化氧化法具有选择性高、反应条件温和等优点，但是酶催化剂容易失活、生产成本高。非酶催化剂主要包括金属、金属氧化物和金属配合物，但其价格昂贵，易被毒化，因此难以实现大规模商业化应用。所以我们的目标是想寻找一种廉价高效的电极实现葡萄糖的催化氧化。碳纳米管具有高导电性、大的比表面积、生物相容性好，易于在修饰电极中引入多种官能团。研究表明，碳纳米管与含有π电子的导电聚合物通过π-π相结合而得到的复合材料能够功能化碳纳米管。目前已有导电聚合物聚苯胺、聚噻吩功能化碳纳米管用于葡萄糖的催化氧化。但还尚未有多巴胺电聚合膜功能化碳纳米管电极，并用于葡萄糖催化氧化的报道。多巴胺具有共轭结构，能够与碳纳米管的π电子通过π-π结合形成一种复合材料。另外本文档来自技高网...

【技术保护点】
一款聚多巴胺包覆碳纳米管增强抗坏血酸/葡萄糖燃料电池，其特征在于：该燃料电池是以聚多巴胺/碳纳米管电极作为阴极和阳极的电催化剂，在阳极池中加入氯化钠电解质溶液和三羟甲基氨基甲烷缓冲液、加入葡萄糖作燃料、加入抗坏血酸作燃料及葡萄糖氧化介导剂，持续通氮以除去阳极中的氧气；阴极池中加入氯化钠溶液和三羟甲基氨基甲烷缓冲液，并持续通氧以保持在饱和氧气氛围下，构建形成燃料电池。

【技术特征摘要】
1.一款聚多巴胺包覆碳纳米管增强抗坏血酸/葡萄糖燃料电池，其特征在于：该燃料电池是以聚多巴胺/碳纳米管电极作为阴极和阳极的电催化剂，在阳极池中加入氯化钠电解质溶液和三羟甲基氨基甲烷缓冲液、加入葡萄糖作燃料、加入抗坏血酸作燃料及葡萄糖氧化介导剂，持续通氮以除去阳极中的氧气；阴极池中加入氯化钠溶液和三羟甲基氨基甲烷缓冲液，并持续通氧以保持在饱和氧气氛围下，构建形成燃料电池。2.根据权利要求1所述的一款聚多巴胺包覆碳纳米管增强抗坏血酸/葡萄糖燃料电池，其特征在于：所述聚多巴胺/碳纳米管电极是按照以下步骤制备得到：(1)在石墨上滴加分散均匀的碳纳米管分散液，然后于烘箱中恒温干燥，蒸发掉溶剂得到碳纳米管/石墨电极；(2)以步骤(1)所得碳纳米管/石墨电极作为阳极、以钛电极作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，分别与电化学工作站的3个电极接头连接，阳极池中加入氯化钠溶液作为电解液，同时也加入多巴胺和三羟甲基氨基甲烷，沉积的电位范围为-0.6V～0.5V，制备所得的电极于烘箱中恒温干燥，得到聚多巴胺/碳纳米管电极。3.根据权利要求2所述的一款聚多巴胺包覆碳纳米管增强抗坏血酸/葡萄...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓丹，李红，
申请(专利权)人：华南师范大学，
类型：发明
国别省市：广东,44