利用双室微生物燃料电池去除银锈的方法与流程

本发明属于生物质能源技术，具体涉及一种利用双室微生物燃料电池去除银锈的方法。

背景技术：

银具有十分广泛的用途，不仅用于打造首饰和生活用具(银壶、银碗等)，还用于工业制造中的电子材料。但是银容易与硫化物反应，生成黑色ag2s，俗称银锈。纯银变黑之后严重影响美观。传统的去除银锈的方法包括化学方法和物理方法。化学方法通常使用锌、铝等还原剂以及碳酸钠等药品，而物理方法主要是打磨抛光，容易磨损银器。微生物燃料电池是将有机质的化学能转化为电能的装置，本技术深入研究利用其实现去除银锈的方法。

技术实现要素：

发明目的：针对现有的去除银锈方法中的不足，本发明提供了一种无损耗、低成本、绿色环保的利用双室微生物燃料电池去除银锈的方法。

技术方案：本技术所述的一种利用双室微生物燃料电池去除银锈的方法，其中，所述双室微生物燃料电池包括阳极、阴极、阳极室、阴极室、阳极室顶盖、阴极室顶盖、隔膜和导线，所述阳极位于阳极室内，阴极位于阴极室内；所述阳极和阴极通过导线连接；所述隔膜位于阳极室和阴极室之间；所述方法包含以下步骤：

(1)将富含有机质的物料装入阳极室，加水淹没物料，盖上阳极室顶盖保持厌氧状态；

(2)阴极室内，用阴极碳毡、碳布或碳刷包裹待处理生锈银器，或向待处理生锈银器周围填充活性炭颗粒、石墨颗粒，保持银器表面与阴极充分接触，加入氯化钠溶液充满阴极室，盖上阴极室顶盖保持厌氧状态；

(3)将阳极和阴极通过导线连接，静置，阳极室中，产电细菌分解有机质产生的电子依次通过阳极、导线、阴极，传递给待处理的生锈银器，进行以下反应：

ag2s+2e+2h+＝2ag+h2s↑

将ag2s还原成单质银。

优选的，步骤(1)中，所述富含有机质的物料选自活性污泥、厨余、土壤、底泥和细菌培养基中的一种或多种。阳极室中加入的水为蒸馏水、去离子水或自来水。

步骤(2)中，所述氯化钠溶液为以蒸馏水或去离子水为溶剂的氯化钠溶液，浓度小于26.5％。优选的，所述氯化钠溶液浓度为0.5-26.5％。其中，氯化钠浓度是指其质量百分含量。

所述阳极室和阴极室之间采用隔膜隔开，所述隔膜为质子交换膜、阳离子交换膜、超滤膜、微滤膜、全氟磺酸树脂膜、玻璃纤维膜或聚碳酸酯膜。

所述阳极材料为碳毡、碳布、碳纸、碳刷、活性炭颗粒、石墨板、石墨颗粒、不锈钢板、不锈钢网、钛板或钛网。

所述阴极为导电的非金属材料，碳毡、碳布、碳刷、活性炭颗粒或石墨颗粒。

需要说明的是，上述双室微生物燃料电池构造可以采用与现有技术相同或者相似的构造。

根据本发明所述利用双室微生物燃料电池去除银锈的方法，可以应用于各种生锈银器的清洗和翻新。

有益效果：该方法利用产电细菌分解有机质产生的电子还原银锈(ag2s)，重新获得单质银。本发明可以应用于各种生锈银器的清洗和翻新，优势在于：1)由于还原的ag继续沉积在银器表面，因而不产生损耗；2)有机质来源可以为活性污泥、厨余、秸秆、土壤、底泥等，不消耗能源，运行成本低廉，除锈过程绿色环保。

附图说明

图1为实施例中双室微生物燃料电池的实物示意图；

图2为生锈银手镯在双室微生物燃料电池阳极室中除锈前后的实物对比图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本技术作出详细说明。

如图1所示，采用双室结构微生物燃料电池，每室内壁规格为6cm×6cm×6cm，壁厚0.5cm，有效容积216ml。两室之间以质子交换膜隔开。阴极和阳极都以碳毡为电极。阳极碳毡与微生物燃料电池底面垂直，规格为5cm×5cm×0.5cm(长×宽×厚)；阴极碳毡平铺在阴极室底面，规格为6cm×6cm×0.5cm(长×宽×厚)。用钛丝导线连接阳极和阴极。将厨余(剩饭剩菜)倒入阳极室，并加入自来水将阳极完全淹没，盖上阳极室顶盖。将表面完全生锈变黑的银手镯用碳布包裹后放入阴极室的碳毡上，并向阴极室充满含有1％氯化钠的去离子水，盖上阴极室顶盖。采用万用表检测，约有0.2ma电流通过导线。三天后，手镯变为银白色，表明银锈已基本被去除。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种双室微生物燃料电池去除银锈的方法，具体包括以下步骤：将富含有机质的物料装入阳极室，加水淹没物料；阴极室内，用阴极碳毡、碳布或碳刷包裹待处理生锈银器，或向待处理生锈银器周围填充活性炭颗粒、石墨颗粒，保持银器表面与阴极充分接触，加入氯化钠溶液充满阴极室；阳极和阴极通过导线连接，静置，阳极室中，微生物燃料电池阳极室中产电细菌分解有机质产生的电子通过导线到达阴极室的阴极表面，而生锈的银器与阴极紧密接触，银锈不断从阴极获得电子，被还原为单质银，达到去除银锈的目的。本发明除锈过程环保无污染，而且不损伤银器。

技术研发人员：邓欢;刘丽;吴少松;鲁雨;钟文辉
受保护的技术使用者：南京师范大学
技术研发日：2018.10.15
技术公布日：2019.02.01