一种微生物燃料电池的阳极装置的制备方法

摘要

本发明提供一种微生物燃料电池的阳极装置的制备方法，步骤如下：将甲基丙烯酸溶于二氯甲烷中，加入二环己基碳二亚胺、胺烷基锇联吡啶氯化盐反应，水洗后将有机相干燥得单体Y；将2-甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、2-甲基丙烯丁酯、4-乙烯基苯硼酸和单体Y溶于无水乙醇中，加入偶氮二异丁腈反应，将产物在氯仿/乙醚混合溶剂中沉淀，再溶于去离子水并减压蒸馏后，得共聚物PMBVY；将共聚物PMBVY和载有希瓦氏菌的培养液混合得组分I，将聚乙烯醇与无菌培养液混合得组分II，将电极放入模具中，加入等体积的组分I和II，混合均匀后待凝胶固化，将电极与电极板、基板、过滤网组合即得。本发明的方法实现了材料的循环使用，方便维护。

主权项

一种微生物燃料电池的阳极装置的制备方法，其特征在于该方法的步骤如下：（1）单体Y的制备：通过将10mmol甲基丙烯酸溶于含有浓度为0.1mmol/L阻聚剂的二氯甲烷中，再加入0.1mol二环己基碳二亚胺，搅拌30min，然后加入10mmol胺烷基锇联吡啶氯化盐，反应2h，进行水洗，再收集有机相并真空干燥得到单体Y，或者通过将10mmol甲基丙烯酰氯溶于含有浓度为0.1mmol/L阻聚剂的二氯甲烷中，在0℃下加入10mmol的三乙胺并逐滴加入10mmol的羟烷基二茂铁，反应4h，过滤后用去离子水水洗，再收集有机相并真空干燥，在水洗并干燥得到单体Y；（2）共聚物PMBVY的制备：将2‑甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱、2‑甲基丙烯丁酯、4‑乙烯基苯硼酸和单体Y按照5:2:1:2的摩尔比溶于无水乙醇中，制成浓度为1mol/L的溶液，然后加入10mmol的偶氮二异丁腈，在氩气保护下将溶液升温至60℃并反应48h，将反应产物在0.1:0.9的氯仿/乙醚混合溶剂中沉淀并收集固体产物，再将固体产物溶于去离子水并减压蒸馏后，即得共聚物PMBVY；（3）表面覆有石墨纤维的电极的制备：在直径或厚度为0.5‑1cm的石墨棒或石墨板上通过高分子材料热解和烧结制备厚度为0.5‑1mm的石墨纤维层，即得表面覆有石墨纤维的电极；（4）阳极装置的制备：1）将共聚物PMBVY和载有希瓦氏菌的培养液混合，共聚物PMBVY的质量百分比为5%，得到组分I；2）将聚乙烯醇与无菌培养液混合，聚乙烯醇的质量百分比为5%，得到组分II；3）将表面覆有石墨纤维的电极放入模具中，依次加入等体积的组分I和组分II，振动模具使两种组分混合均匀，静置15分钟待凝胶固化；4）脱去模具，将3）中处理后的电极与电极板、基板、过滤网组合，即得微生物燃料电池的阳极装置。