【技术实现步骤摘要】
由Na2S2O3介质制备碳载纳米MnO2的氧还原阴极及MFC
本专利技术涉及微生物电化学领域,具体涉及一种由Na2S2O3介质制备碳载纳米MnO2作为氧还原阴极及其采用该阴极构成的微生物燃料电池(MFC)。
技术介绍
微生物燃料电池(MFC)能将水中有机物化学能转化为电能,在环境、能源问题的解决方面有着广阔的发展前景,成为环境、能源领域研究的热点。其空气来源广泛,价格低廉、环境友好,并且O2还原反应具有较高的氧化还原电位,氧还原阴极MFC甚具实际应用潜力。目前,O2催化还原活性最好的电极是铂碳(Pt/C)电极,也是MFC中常用的O2催化还原阴极,但铂的成本使采用Pt/C电极的MFC在经济上承受着较大压力,这在很大程度上构成了对MFC实际应用的限制。MFC另一类常用的O2催化还原阴极为碳基材料电极,包括碳刷、碳毡、碳布、碳纸等碳基材料,因其O2催化还原活性较低,其MFC输出电压、输出功率较低。MnO2具有较高的O2催化还原活性、较高的理论比电容,这样的性质与理想的MFC氧还原阴极要求十分适配,但MnO2电导率较 ...
【技术保护点】
1.由Na
【技术特征摘要】
1.由Na2S2O3介质制备碳载纳米MnO2的氧还原阴极,其特征在于:在经预处理的碳基材料上,负载纳米MnO2。
2.根据权利要求1所述的由Na2S2O3介质制备碳载纳米MnO2的氧还原阴极,其特征在于,所述的碳基材料,包括碳刷、碳毡、碳布或碳纸,或利用导电聚合物对普通碳基材料进行表面修饰得到的复合材料。
3.根据权利要求1所述的由Na2S2O3介质制备碳载纳米MnO2的氧还原阴极,其特征在于,所述的碳基材料预处理过程:碳基材料在一定浓度乙醇溶液中浸泡一段时间,然后冲洗干净;再在一定浓度的HCl溶液中浸泡一段时间,冲洗干净;再在60—90℃干燥一段时间,冷却至室温。
4.根据权利要求1—3任一所述的由Na2S2O3介质制备碳载纳米MnO2的氧还原阴极,其特征在于,在碳基材料上负载纳米MnO2的处理方法如下,
1)在0.01-0.1mol/L的Na2S2O3溶液介质中,以蠕动泵投加等体积、浓度为0.01-0.05mol/L的KMnO4溶液,蠕动泵投加KMnO4溶液按照工艺要求的控制时间;
2)当KMnO4溶液投加完毕,将经过预处理的碳基材料置于混合溶液中,并升温至50℃—90℃,在碳基材料上负载由Na2S2O3还原KMnO4生...
【专利技术属性】
技术研发人员:汪昆平,赵雪菲,李明睿,袁敏,丁莎莎,
申请(专利权)人:重庆大学,
类型:发明
国别省市:重庆;50
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