高效微生物燃料电池集成空气阴极及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种高效微生物燃料电池集成空气阴极及其制备方法和应用。该高效微生物燃料电池集成空气阴极的制备方法，包括以下步骤：将氯化锌和聚丙烯腈加入N，N

Integrated air cathode of high efficiency microbial fuel cell and its preparation method and Application

【技术实现步骤摘要】
高效微生物燃料电池集成空气阴极及其制备方法和应用


[0001]本专利技术涉及微生物燃料电池
，尤其是涉及一种高效微生物燃料电池集成空气阴极及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]微生物燃料电池(MFC)是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的绿色技术。在阳极室的厌氧环境下，在微生物的作用下分解有机化合物并释放电子和质子，电子通过外电路向阴极转移形成电流，质子通过质子交换膜到阴极，氧化剂(一般为氧)在阴极与质子结合成水。阴极性能被认为是MFCs的一个主要限制。阴极电极通常由催化剂层和空气扩散层组成，有时还需要支撑层，空气阴极的制备方法得到广泛研究，如中国专利CN 113178589 A通过将混合物、导电材料和粘结剂混合，涂覆在导电基底上，得到微生物燃料电池阴极；中国专利CN 108767265 A采用辊压法活性炭催化层、不锈钢网集流体和空气扩散层压制在一起，得到微生物燃料电池阴极。但是，上述方法存在以下几方面的问题：1、粘接剂价格昂贵且多为有毒有害的物质，这会对MFC微生物造成污染，因而无法用于海洋、湿地、湖泊等沉积物微生物燃本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高效微生物燃料电池集成空气阴极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将氯化锌和聚丙烯腈加入N，N
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二甲基甲酰胺中混合均匀得到纺丝液；将所述纺丝液进行静电纺丝得到纤维膜；将所述纤维膜干燥后依次进行预氧化和高温碳化得到高效微生物燃料电池集成空气阴极。2.根据权利要求1所述高效微生物燃料电池集成空气阴极的制备方法，其特征在于，所述氯化锌与N，N
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二甲基甲酰胺的用量比为(0.1～0.4)g：10mL。3.根据权利要求1所述高效微生物燃料电池集成空气阴极的制备方法，其特征在于，所述氯化锌与聚丙烯腈的质量比为(0.1～0.4)：1。4.根据权利要求3所述高效微生物燃料电池集成空气阴极的制备方法，其特征在于，所述氯化锌与聚丙烯腈的质量比为(0.25～0.3)：1。5.根据权利要求1所述高效微生物燃料电池集成空气阴极的制备方法，其特征在于，所述将氯化锌和聚丙烯腈加入N，N
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二甲基甲酰胺中混合均匀得到纺丝液的步骤包括：将氯化锌加入N，N
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二甲基甲酰胺中，超声分散均匀后加入聚丙烯腈，加热搅拌混合均匀直至溶液成半透明状，得到纺丝液；其中，加热搅拌在水浴的条件下进行，水浴温度为40～80℃，搅拌时间为4～8h。6.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明玺，徐梦，
申请(专利权)人：武汉工程大学，
类型：发明
国别省市：