微生物燃料电池用石墨烯/导电聚合物阳极的制备方法

摘要

本发明公开了微生物燃料电池用石墨烯/导电聚合物阳极的制备方法，包括如下步骤：将导电聚合物单体与石墨烯氧化物水悬浮溶液混合，室温下搅拌并超声；采用恒电压电镀法将导电聚合物单体/石墨烯氧化物导电复合物电化学聚合沉积在阳极表面，再采用循环伏安法，在电极上原位电还原为导电聚合物/电化学还原石墨烯氧化物修饰阳极,用去离子水清洗及室温晾干，制得微生物燃料电池用石墨烯/导电聚合物阳极。本发明制备的电池阳极相较于传统化学修饰方法，减少了有毒试剂的使用及繁琐的处理，制备成本低，易于实现电极制作的产业化，修饰后的电极用于电池，显著地提升了微生物燃料电池的产电能力，促进微生物燃料电池的发展应用。

主权项

微生物燃料电池用石墨烯/导电聚合物阳极的制备方法，其特征在于包括如下步骤：（1）将石墨烯氧化物溶于去离子水中，制得浓度为1~15 mg·mL^‑1的石墨烯氧化物水悬浮溶液，再将导电聚合物单体加入到石墨烯氧化物水悬浮溶液中制得混合液，导电聚合物单体在混合液中的浓度为0.1~0.5 mol·L^‑1，在室温下磁力搅拌5~30 min后，并超声5~30 min，制得混合电解液；（2）利用电化学工作站，采用三电极体系，以预处理的碳基材料作为工作电极，以铂电极作为对电极，以饱和甘汞电极或饱和氯化银电极作为参比电极，将三电极置于所述混合电解液中，采用恒电压电镀法，设置电位为0.5~1 V，电镀量为5~120 C，将导电聚合物单体和石墨烯氧化物电化学聚合沉积在阳极表面，然后用去离子水清洗，室温晾干，得到导电聚合物/石墨烯氧化物修饰阳极；（3）利用电化学工作站，采用三电极体系，以（2）中制备得到的导电聚合物/石墨烯氧化物修饰阳极作为工作电极，以铂电极作为对电极，以饱和甘汞电极或饱和氯化银电极作为参比电极，将三电极置于0.1~1 mol·L^‑1电解液中，采用循环伏安法，设置还原电位为‑1.0~0 V,扫速为5 mV/s,还原圈数为10~20圈，将导电聚合物/石墨烯氧化物修饰阳极还原为导电聚合物/电化学还原石墨烯氧化物修饰阳极，用去离子水清洗，室温晾干，即制得微生物燃料电池用石墨烯/导电聚合物阳极。