一种单室微生物燃料电池的空气阴极的制作方法技术

一种单室微生物燃料电池的空气阴极的制作方法，其特征是，所述的制作方法包括以下步骤：（1）将清洗干净并晾干后的支撑物，于温度为400℃中进行热处理；（2）以每平方厘米的支撑物用1～1.56mg的碳黑粉末，及每毫克的碳黑粉末用10μL质量浓度为18%的聚偏氟乙烯乳液的配比，称取碳黑粉末和质量浓度为18%的聚偏氟乙烯乳液并将二者混合得到糊状混合物；（3）将步骤（2）得到的糊状混合物均匀涂布在步骤（1）所得的支撑物的一个表面上，空气干燥后，于温度为200～350℃中进行烧结，在支撑物的一表面得到碳基层；（4）按每平方厘米的碳基层用5μL质量浓度为18%的聚偏氟乙烯乳液的配比，将质量浓度为18%的聚偏氟乙烯乳液均匀涂布到步骤（3）得到的碳基层的表面，空气干燥后，于温度为200～350℃中进行烧结，在碳基层的表面形成空气聚偏氟乙烯扩散层；（5）按每平方厘米的空气聚偏氟乙烯扩散层用0.2mg的Pt/C催化剂的配比，称取Pt/C，按Pt/C:碳黑粉末的重量比为1:3的配比称取碳黑粉末，将Pt/C与碳黑粉末混合均匀，得到Pt/C与碳黑粉末的混合物；（6）按每毫克步骤（5）得到的Pt/C与碳黑粉末的混合物中加入0.83μL的去离子水、6.67μL质量浓度为5%的全氟磺酸?聚四氟乙烯共聚物水溶液和3.33μL的异丙醇分散剂的配比，向步骤（5）得到的Pt/C与碳黑粉末的混合物中依次加入去离子水、质量浓度为5%的全氟磺酸?聚四氟乙烯共聚物水溶液和异丙醇，混合均匀得到混合物；然后将得到的混合物均匀涂布在步骤（4）所得支撑物另一没有空气聚偏氟乙烯扩散层的表面，干燥，得到单室微生物燃料电池的空气阴极。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于电化学领域，涉及。本专利技术的制作方法是利用碳纸或碳布作为支撑物，首先将PVDF乳液和碳黑粉末混合，将混合物均匀涂抹在支撑物的一面，干燥后高温烧结形成碳基层，在碳基层上涂抹PVDF乳液，干燥后高温烧结形成空气扩散层，利用Nafion粘合剂将Pt/C结合在支撑物的另一面作为催化层，制备出新型的空气阴极。目前普遍利用PTFE制作空气阴极时的烧结温度高达370℃，而本专利技术的工艺烧结温度要求较低，且所用PVDF费用大约只是PTFE的三分之一。本专利技术制作的空气阴极经过理论和实际验证，表明不仅制作成本低，而且是一种高性能的空气阴极。【专利说明】
本专利技术属于电化学领域，涉及。
技术介绍
微生物燃料电池是利用微生物作为催化剂将废水中的有机质直接氧化产生电流的一种装置，它能够在处理废水的同时收获电能，可以降低废水处理的成本，为解决能源和环境污染问题提供了一条可行之路。目前，微生物燃料电池大多采用单室结构，由于其具有结构简单，造价低廉，产电效率高、直接利用空气中的氧气作为电子受体等特点，使微生物燃料电池的实际应用成为可能。单室微生物燃料电池的空气阴极是影响产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种单室微生物燃料电池的空气阴极的制作方法，其特征是，所述的制作方法包括以下步骤：（1）将清洗干净并晾干后的支撑物，于温度为400℃中进行热处理；（2）以每平方厘米的支撑物用1～1.56mg的碳黑粉末，及每毫克的碳黑粉末用10μL质量浓度为18%的聚偏氟乙烯乳液的配比，称取碳黑粉末和质量浓度为18%的聚偏氟乙烯乳液并将二者混合得到糊状混合物；（3）将步骤（2）得到的糊状混合物均匀涂布在步骤（1）所得的支撑物的一个表面上，空气干燥后，于温度为200～350℃中进行烧结，在支撑物的一表面得到碳基层；（4）按每平方厘米的碳基层用5μL质量浓度为18%的聚偏氟乙烯乳液的配比，将质量浓度为18%的聚偏氟...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：沈建权，邱昭政，韦丽玲，苏敏，贾奇博，
申请(专利权)人：中国科学院化学研究所，
类型：发明
国别省市：