一种羧基化碳纳米管催化剂载体的应用

摘要

本发明公开了一种羧基化碳纳米管催化剂载体及其制备方法和应用，步骤如下：将碳纳米管置于体积比为1:3～3:2的浓HNO₃和浓H₂SO₄混合液中，80℃～95℃恒温回流处理100～120min，洗涤干燥，即制得羧基化碳纳米管催化剂载体。该催化剂载体用于制备Pt/CNT催化剂，利用制得的Pt/CNT催化剂作为空气阴极材料，制备单室无膜空气阴极微生物燃料电池。本发明制备的催化剂载体表面引入了丰富的含氧基团，提高了催化剂的氧还原效果；由该催化剂载体制备的Pt/CNT催化剂成功的启动了MFC，缩短了MFC的启动期，不仅可以减小MFC的内阻，还大大提高了MFC的输出电压。

主权项

一种羧基化碳纳米管催化剂载体的应用，其特征在于，步骤如下：(1)制备羧基化碳纳米管催化剂载体：将碳纳米管置于体积比为1:3～3:2的浓HNO₃和浓H₂SO₄混合液中，95℃恒温回流处理100～120min，洗涤干燥，即制得羧基化碳纳米管催化剂载体；(2)用羧基化碳纳米管催化剂载体制备Pt/CNT催化剂：将羧基化碳纳米管催化剂载体置于氯铂酸的乙醇溶液中混匀，制成炭浆，用0.2mol/L的NaOH溶液调节pH值至7.5后加入过量的0.1mol/L的HCHO溶液，在80℃恒温条件下还原2h，洗涤至抽滤的滤液用AgNO₃溶液检验无Cl^‑后，在80℃真空干燥12h；(3)利用Pt/CNT催化剂制备微生物燃料电池的空气阴极：先将基体材料钛丝网依次用0.5mol/L的H₂SO₄浸洗以除去表面氧化物，用丙酮超声处理以除去表面油污，用去离子水超声清洗；然后在其中一面涂PTFE层作为扩散层；最后在另一面涂上Pt/CNT催化剂。