一种微生物燃料电池用多孔磁性导电生物陶瓷电极的制备方法

摘要

本发明涉及一种微生物燃料电池用多孔磁性导电生物陶瓷电极的制备方法，包括多孔陶瓷板的制备、阳极电极的制备、阴极电极的制备，并利用多孔陶瓷的优势和导电和生物相容性的特点，不仅增大了电极的表面积，而且具有生物磁性，有利于生物挂膜和脱膜，提高了生物膜在电极中的作用，并且具有防水性能好，导电性能好，透气性能好，合成成本低，制作时间短的特点，因此具有广阔的市场前景。

主权项

一种微生物燃料电池用多孔磁性导电生物陶瓷电极的制备方法，其特征在于包括以下步骤：第一步 制备多孔陶瓷板：按重量百分比将粘土30%、石英砂30%、粉煤灰15%、树脂5%、长石20%倒入烧杯内后，经混合、造粒、过筛、压制成型、干燥、烧制获得多孔陶瓷板；第二步 制备阳极电极：将石墨和纳米Fe₃O₄混合后，加入一定量的水玻璃溶液并搅拌均匀制得混合涂层，用毛刷将混合涂层涂在第一步制得的多孔陶瓷板上后烘干；第三步 制备阴极电极：包括涂布碳基层、布扩散层、布催化层的制备，具体工艺如下：（1）涂布碳基层：首先将第一步制得的多孔陶瓷板清洗干净，烘干备用，然后将一定量的炭黑粉末装入小烧杯中，并加入质量浓度为40% 的PTFE溶液，搅拌均匀后制得炭黑溶浆，再用笔画刷将炭黑溶浆均匀地涂布在多孔陶瓷板上，涂布完成后，经自然风干2个小时，然后将多孔陶瓷板在370℃温度下加热25 min，热处理完成后取出经自然冷却至室温；（2）布扩散层：用笔画刷把质量浓度为60% PTFE溶液均匀地涂布在上一步中已涂布了碳基层一侧的多孔陶瓷板上，在空气经自然风干，直至PTFE层完全变成白色，然后将多孔陶瓷板在370℃温度下加热25 min，重复以上步骤3次，使PTFE层涂布4层；（3）布催化层：将纳米Fe₃O₄粉末和石墨粉末混合，用笔画刷搅拌均匀后，加入质量浓度为5%的Nafion溶液和高纯异丙醇，搅拌均匀后，用画笔刷均匀地涂布催化层于多孔陶瓷板PTFE层的另一侧，涂布完成后自然风干至少24小时。