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含氮过渡金属微生物燃料电池催化剂及其制备方法技术

技术编号:6027243 阅读:298 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术公开了属于催化剂制造技术领域的一种含氮过渡金属微生物燃料电池催化剂的制备方法。该方法利用乙二胺四乙酸二钠的络合性,与过渡金属形成稳定的螯合物,在高温还原气体条件下形成氧还原的催化活性中心,制成含氮过渡金属微生物燃料电池催化剂。本发明专利技术的方法成本较低,制备工艺简单,催化剂具有较大的比表面积,活性高,稳定性好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于催化剂制造
,具体涉及一种含氮过渡金属微生物燃料电池催 化剂的制备方法。
技术介绍
微生物燃料电池(Microbial Fuel Cell,简称MFC)是一种利用微生物的催化氧化 作用,将燃料中的化学能转化为电能的电化学装置。利用微生物燃料电池的原理,可以在净 化污水的同时回收电能,因此作为一种节能型的污水处理新技术,近年受到了越来越多的 关注,并具有良好的应用前景。微生物燃料电池主要由阳极、阴极和分隔材料构成,阴极对 微生物燃料电池体系的性能影响很大。利用空气中的氧气作为电子受体具有较大的成本优 势和实用价值。目前,微生物燃料电池中常用的阴极氧还原催化剂为金属钼。然而,钼价格 昂贵,限制了微生物燃料电池的实际使用。所以,开发高效廉价的氧还原催化剂是微生物燃 料电池研究的重要方向。前期研究发现,MnO2和1 等金属氧化物是来源广泛、价格低廉 的氧还原催化材料,但其催化活性不高。酞菁铁和四甲基苯卟啉钴等大环过渡金属螯合物 虽具有较好的氧还原性能,但其制备工艺复杂且大环化合物价格仍然很昂贵。近期研究发 现,大环结构在高温条件下会分解,最终起到氧还原催化作用的是以过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种含氮过渡金属微生物燃料电池催化剂的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)催化剂螯合剂制备:将过渡金属盐和乙二胺四乙酸二钠分别加入水中溶解,形成过渡金属螯合剂;(2)加入催化剂载体:向混合液中加入活性碳粉,搅拌混匀,制成悬浮液;(3)催化剂前躯体制备:将悬浮液去水干燥,制成前躯体;(4)催化活化过程:将制得的前躯体在高温还原气体中进行热解活化,即制得碳粉负载的含氮过渡金属微生物燃料电池催化剂。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:黄霞王丽梁鹏魏锦程
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:11

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