一种微生物燃料电池混合细菌氮掺杂石墨烯的制备方法

摘要

本发明公开了一种微生物燃料电池混合细菌氮掺杂石墨烯的制备方法。首先配制电池阳极液和阴极液，在阳极接入混合细菌后组装成微生物燃料电池，使微生物燃料电池混合细菌适量增殖。用改进Hummer法制备的的氧化石墨烯在去离子水中超声分散得氧化石墨烯悬液，将其按一定比例加入到微生物燃料电池阳极液中，在厌氧条件下混合培养，微生物燃料电池混合细菌在破坏含氧官能团同时在石墨烯中引入氮元素。培养完毕，用盐酸、乙醇、去离子水洗涤、干燥得到纯净的氮掺杂石墨烯。

主权项

一种微生物燃料电池混合细菌氮掺杂石墨烯的制备方法，其特征在于：以微生物燃料电池混合细菌在厌氧条件下优良的电子的转移能力为依据，在还原氧化石墨烯的同时将氮引入到石墨烯结构中，制备出低缺陷的氮掺杂石墨烯，具体步骤如下：第一步，将改进Hummers法制备的氧化石墨烯分散都水中，超声分散，形成均匀的氧化石墨烯悬液；第二步，配制微生物燃料电池阳极液和阴极液，在阳极接入微生物燃料电池混合细菌，组成电池后，通氮气以除去空气，在恒温培养箱中培养增值，获得含有丰富细菌的电池阳极菌液；其中，所述的阳极液成分包括：葡萄糖，NaHCO₃，NH₄Cl, NaH₂PO₄, (NH₄)₂SO4 0.56g/L, Cl, CaCl₂, MnSO₄, FeCl₃, Na₂HPO₄·12H₂O, MgSO₄ ；阴极液成分包括：铁氰化钾，NaH₂PO₄ ·2H₂O, Na₂HPO₄·12H₂O，pH 为6.5‑7.5；第三步，将氧化石墨烯悬液与微生物燃料电池阳极液混合，在恒温箱中静止厌氧培养，进行生物掺氮；第四步，将第三步的掺氮石墨烯静置、弃去上清液，加入稀盐酸超声，然后用乙醇、去离子水清洗涤至pH为中性，最后对纯净的石墨烯进行干燥。