一种氮掺杂Fe/Fe₃C/C微生物燃料电池阴极催化剂材料的制备方法

摘要

一种氮掺杂Fe/Fe₃C/C微生物燃料电池阴极催化剂材料的制备方法，它涉及一种微生物燃料电池阴极催化剂材料的制备方法。本发明的目的是要解决现有采用铂碳催化剂作为微生物燃料电池阴极催化剂材料存在成本高的问题。方法：一、溶解；二、水浴加热；三、干燥；四、高温碳化还原，即得到氮掺杂Fe/Fe₃C/C微生物燃料电池阴极催化剂材料。本发明用于制备氮掺杂Fe/Fe₃C/C微生物燃料电池阴极催化剂材料。

主权项

一种氮掺杂Fe/Fe₃C/C微生物燃料电池阴极催化剂材料的制备方法，其特征在于氮掺杂Fe/Fe₃C/C微生物燃料电池阴极催化剂材料的制备方法是按以下步骤完成的：一、溶解：首先将0.1g铁源和1g碳源混合，然后溶解于5mL去离子水中，得到混合溶液；二、水浴加热：将混合溶液置于100℃水浴条件下搅拌2h，得到水浴反应产物；三、干燥：水浴反应产物置于烘箱中，在温度为100℃下干燥至恒重，得到固体粉末；四、高温碳化还原：在氮气条件下将固体粉末以3℃/min的升温速率从室温升温至650℃,并在温度为650℃下进行高温碳化还原，高温碳化还原4h，得到黑色粉末产物，即为氮掺杂Fe/Fe₃C/C微生物燃料电池阴极催化剂材料；步骤一中所述的铁源为氯化铁；步骤一中碳源为三聚氰胺；所述的氮掺杂Fe/Fe₃C/C微生物燃料电池阴极催化剂材料作为微生物燃料电池阴极催化剂运行时，最大功率密度可以达到1323mW·m^‑2，并且开路电压为0.88V，Fe/Fe₃C/C‑640的最大功率密度为871mW·m^‑2，开路电压为0.75V。