基于生物信号因子的微生物燃料电池阳极及其制备与应用制造技术

本发明专利技术涉及一种基于生物信号因子的微生物燃料电池阳极及其制备与应用，本发明专利技术使用生物信号因子(酰基高丝氨酸内酯类)与水溶性氧化石墨烯(GO)混合，通过原位微生物还原，得到导电的、具有3D多孔结构的微生物还原氧化石墨烯水凝胶(BGH)，所述微生物还原氧化石墨烯水凝胶附着于裸电极表面得到微生物燃料电池阳极。所述水凝胶生物燃料电池阳极能为微生物提供合适的附着位点，有效促进微生物燃料电池阳极生物膜快速形成，并形成多重导电途径，能大幅度提高微生物燃料电池的产电性能和有机污染物的降解效率。本发明专利技术属于微生物燃料电池电极领域，本发明专利技术的制备方法简单可控，易于操作、具有良好的实际应用价值。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微生物燃料电池电极领域，尤其是涉及一种基于生物信号因子的微生物燃料电池阳极及其制备与应用。

技术介绍

1、石墨烯纳米材料由于其天然的高比表面积，高导电性，高机械强度，较好的化学稳定性，获取容易，价格低廉等特点，被普遍认为是微生物燃料电池电极合适的修饰材料。石墨烯合成修饰的电极方法有很多，其中还原氧化石墨烯可大幅提高微生物燃料电池(microbialfuelcell,mfc)的产电效能并显著优化阳极电化学活性，促进电子转移速率，降低电极极化阻抗和电子转移阻抗。

2、许多研究致力于对碳化阳极的改性。例如，引入多孔三维导电支架可以为mfc中的微生物附着和生物膜形成提供高导电性和大量可接近的表面。由于厌氧微生物能够利用go作为最终电子受体去还原其中的含氧基团，使go自组装形成纳米片并堆叠成多孔的三维水凝胶。与go相比，具有高比表面积的微生物还原氧化石墨烯水凝胶(bgh)网络能够将细胞附着和电导率提高几个数量级。例如，杨等人通过shewanella oneidensis原位生物还原go，自组装构建了3d大孔rgo/细菌混合生物膜，使mfc中本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于生物信号因子的微生物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种基于生物信号因子的微生物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于，步骤S1中，采用改进Hummers法制备氧化石墨，将氧化石墨分散在水中，超声形成氧化石墨烯悬浮液。

3.根据权利要求1所述的一种基于生物信号因子的微生物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述微生物营养液含有：0.5g/l NH4Cl，1g/l NaCl，0.5g/l KCl，0.1g/l CaCl2，0.1g/l MgCl·6H2O，0.2g/l KH2PO4，2.5g/l NaH...

【技术特征摘要】

1.一种基于生物信号因子的微生物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于，具体步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种基于生物信号因子的微生物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于，步骤s1中，采用改进hummers法制备氧化石墨，将氧化石墨分散在水中，超声形成氧化石墨烯悬浮液。

3.根据权利要求1所述的一种基于生物信号因子的微生物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于，步骤s2中，所述微生物营养液含有：0.5g/l nh4cl，1g/l nacl，0.5g/l kcl，0.1g/l cacl2，0.1g/l mgcl·6h2o，0.2g/l kh2po4，2.5g/l nahco3，0.15g/lna2so4，10mmch3coona，10-100mm l-半胱氨酸，10-100mm na2s·9h2o，1ml/l微量元素溶液，0.25ml/l维生素溶液；

4.根据权利要求3所述的一种基于生物信号因子的微生物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于，所述生物信号因子选自c4-hsl、c6-hsl、c8-hsl、c14-ahls、3-oxo-c6-hsl、3-oxo-c10-hsl或3-oxo-c12-hsl中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的一种基于生物信号因子的微生物燃料电池阳极的制备方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐量，傅晶，李想，王佳俊，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：