具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料及制备方法_2

文档序号:8300622阅读:来源:国知局
的微生物燃料电池阴极催化剂材料为Ag/Fe304/GC,Ag/Fe304/GC中所述的GC为石墨化碳,纳米Ag和纳米Fe3O4粒子均勾分布在石墨化碳体相中,为嵌入式结构。
[0025]【具体实施方式】二:本实施方式与【具体实施方式】一的不同点是:所述的铁源为氯化铁、硝酸铁、硫酸铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁和氯化亚铁中的一种或其中两种混合物。其他与【具体实施方式】一相同。
[0026]【具体实施方式】三:本实施方式与【具体实施方式】一或二之一不同点是:所述的银源为硝酸银。其他与【具体实施方式】一或二相同。
[0027]【具体实施方式】四:本实施方式与【具体实施方式】一至三之一不同点是:所述的碳源是按以下步骤制备的:对废弃生物质的表面清理干净,得到碳源,其中所述的废弃生物质为柚子皮、玉米秸杆、花生壳、木肩或树皮。其他与【具体实施方式】一至三相同。
[0028]【具体实施方式】五:本实施方式与【具体实施方式】一至四之一不同点是:所述的铁源与碳源质量比为(4?7): 10。其他与【具体实施方式】一至四相同。
[0029]【具体实施方式】六:本实施方式与【具体实施方式】一至五之一不同点是:所述的银源与铁源质量比为1:10。其他与【具体实施方式】一至五相同。
[0030]【具体实施方式】七:本实施方式与【具体实施方式】一至五之一不同点是:所述的银源与铁源质量比为2:10。其他与【具体实施方式】一至五相同。
[0031]【具体实施方式】八:本实施方式与【具体实施方式】一至五之一不同点是:所述的银源与铁源质量比为4:10。其他与【具体实施方式】一至五相同。
[0032]【具体实施方式】九:本实施方式与【具体实施方式】一至五之一不同点是:所述的银源与铁源质量比为5:10。其他与【具体实施方式】一至五相同。
[0033]【具体实施方式】十:本实施方式是一种具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料的制备方法,具体是按以下步骤完成的:一、制备首次配位反应产物:首先对废弃生物质的表面清理干净,得到碳源,将铁源溶于水中,得到铁源溶液,然后将碳源完全浸渍在铁源溶液中,室温下放置12h?24h,得到首次配位反应产物;二、制备配位反应产物:将银源溶于水中,得到银源溶液,再将银源溶液加入首次配位反应产物中,再于室温放置12h?24h,得到配位反应产物,将配位反应产物;三、干燥:在温度为40?80°C下对配位反应产物进行干燥,干燥12h?24h,得到黑棕色前驱体;四、碳化:在氮气或氩气条件下以5°C /min的升温速率升温至500?1000°C对黑棕色前驱体进行高温碳化还原,并在温度为500?1000°C下恒温Ih?6h,得到黑色块状产物,对黑色块状产物依次进行研磨和去离子水洗涤,最后在温度为40?80°C下干燥至恒重,即得到具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料;所述的具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料为Ag/Fe304/GC,Ag/Fe304/GC中所述的GC为石墨化碳,纳米Ag和纳米Fe3O4粒子均勾分布在石墨化碳体相中,为嵌入式结构;步骤一中所述的铁源与碳源质量比为(4?8):10 ;步骤二中所述首次配位反应产物中的铁源与银源的质量比为10: (I?5)。
[0034]【具体实施方式】十一:本实施方式与【具体实施方式】十的不同点是:步骤一中所述的废弃生物质为柚子皮、玉米秸杆、花生壳、木肩或树皮。其他与【具体实施方式】十相同。
[0035]【具体实施方式】十二:本实施方式与【具体实施方式】十或十一之一不同点是:步骤一中所述的铁源为氯化铁、硝酸铁、硫酸铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁和氯化亚铁中的一种或其中两种混合物。其他与【具体实施方式】十或十一相同。
[0036]【具体实施方式】十三:本实施方式与【具体实施方式】十至十二之一不同点是:步骤二中所述的银源为硝酸银。其他与【具体实施方式】十至十二相同。
[0037]【具体实施方式】十四:本实施方式与【具体实施方式】十至十三之一不同点是:步骤一中所述的铁源与碳源质量比为(4?7):10。其他与【具体实施方式】十至十三相同。
[0038]【具体实施方式】十五:本实施方式与【具体实施方式】十至十四之一不同点是:步骤二中所述首次配位反应产物中的铁源与银源的质量比为10:1。其他与【具体实施方式】十至十四相同。
[0039]【具体实施方式】十六:本实施方式与【具体实施方式】十至十四之一不同点是:步骤二中所述首次配位反应产物中的铁源与银源的质量比为10:2。其他与【具体实施方式】十至十四相同。
[0040]【具体实施方式】十七:本实施方式与【具体实施方式】十至十四之一不同点是:步骤二中所述首次配位反应产物中的铁源与银源的质量比为10:4。其他与【具体实施方式】十至十四相同。
[0041]【具体实施方式】十八:本实施方式与【具体实施方式】十至十四之一不同点是:步骤二中所述首次配位反应产物中的铁源与银源的质量比为10:5。其他与【具体实施方式】十至十四相同。
[0042]【具体实施方式】十九:本实施方式与【具体实施方式】十至十八之一不同点是:步骤四中在氮气或氩气条件下以5°C /min的升温速率升温至500?900°C对黑棕色前驱体进行高温碳化还原,并在温度为500?900°C下恒温2h?5h,得到黑色块状产物。其他与【具体实施方式】十至十八相同。
[0043]【具体实施方式】二十:本实施方式是一种具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料,由铁源、碳源和银源制备而成,所述的铁源与碳源质量比为(4?8):10 ;所述的银源与铁源质量比为(I?5): 10 ;所述的具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料为Ag/GC, Ag/GC中所述的GC为石墨化碳,纳米Ag均勾分布在石墨化碳体相中,为嵌入式结构。
[0044]【具体实施方式】二^^一:本实施方式与【具体实施方式】二十的不同点是:所述的铁源为氯化铁、硝酸铁、硫酸铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁和氯化亚铁中的一种或其中两种混合物。其他与【具体实施方式】二十相同。
[0045]【具体实施方式】二十二:本实施方式与【具体实施方式】二十或二十一之一不同点是:所述的银源为硝酸银。其他与【具体实施方式】二十或二十一相同。
[0046]【具体实施方式】二十三:本实施方式与【具体实施方式】二十至二十二之一不同点是:所述的碳源是按以下步骤制备的:对废弃生物质的表面清理干净,得到碳源,其中所述的废弃生物质为柚子皮、玉米秸杆、花生壳、木肩或树皮。其他与【具体实施方式】二十至二十二相同。
[0047]【具体实施方式】二十四:本实施方式与【具体实施方式】二十至二十三之一不同点是:所述的铁源与碳源质量比为(4?7):10。其他与【具体实施方式】二十至二十三相同。
[0048]【具体实施方式】二十五:本实施方式与【具体实施方式】二十至二十四之一不同点是:所述的银源与铁源质量比为1:10。其他与【具体实施方式】二十至二十四相同。
[0049]【具体实施方式】二十六:本实施方式与【具体实施方式】二十至二十四之一不同点是:所述的银源与铁源质量比为2:10。其他与【具体实施方式】二十至二十四相同。
[0050]【具体实施方式】二十七:本实施方式与【具体实施方式】二十至二十四之一不同点是:所述的银源与铁源质量比为4:10。其他与【具体实施方式】二十至二十四相同。
[0051]【具体实施方式】二十八:本实施方式与【具体实施方式】二十至二十四之一不同点是:所述的银源与铁源质量比为5:10。其他与【具体实施方式】二十至二十四相同。
[0052]【具体实施方式】二十九:本实施方式是一种具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料的制备方法,具体是按以下步骤完成的:一、制备首次配位反应产物:首先对废弃生物质的表面清理干净,得到碳源,将铁源溶于水中,得到铁源溶液,然后将碳源完全浸渍在铁源溶液中,室温下放置12h?24h,得到首次配位反应产物;二、制备配位反应产物:将银源溶于水中,得到银源溶液,再将银源溶液加入首次配位反应产物中,再于室温放置12h?24h,得到配位反应产物,将配位反应产物;三、干燥:在温度为40?80°C下对配位反应产物进行干燥,干燥12h?24h,得到黑棕色前驱体;四、碳化:在氮气或氩气条件下以50C /min的升温速率升温至500?1000°C对黑棕色前驱体进行高温碳化还原,并在温度为500?1000°C下恒温Ih?6h,得到黑色块状产物;五、酸洗:对黑色块状产物依次进行研磨,然后浸入浓度为lmol/L?5mol/L的硫酸洗涤Ih?5h,取出后再采用去离子水洗涤2?5次,最后在温度为40?80°C下干燥至恒重,即得到具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料;所述的具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料为Ag/GC,Ag/GC中所述的GC为石墨化碳,纳米Ag均勾分布在石墨化碳体相中,为嵌入式结构;步骤一中所述的铁源与碳源质量比为(4?8): 10 ;步骤二中所述首次配位反应产物中的铁源与银源的质量比为10: (I?5)。
[0053]【具体实施方式】三十:本实施方式与【具体实施方式】二十九的不同点是:步骤一中所述的废弃生物质为柚子皮、玉米秸杆、花生壳、木肩或树皮。其他与【具体实施方式】二十九相同。
[0054]【具体实施方式】三十一:本实施方式与【具体实施方式】二十九或三十之一不同点是:步骤一中所述的铁
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