一种用于微生物燃料电池的阳极催化剂的制备方法及其应用

摘要

本发明公开了一种用于微生物燃料电池的阳极催化剂的制备方法，包括以下步骤：(1)、双螺旋结构的氧化硅制备；(2)、介孔三氧化钨的制备；(3)、聚苯胺/介孔三氧化钨的制备。本发明的一种用于微生物燃料电池的阳极催化剂的制备方法来源广泛、价格低廉、稳定性强，生物相容性好，可以提高微生物燃料电池能量输出，有利于微生物燃料电池商业化发展。

主权项

一种用于微生物燃料电池的阳极催化剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)、双螺旋结构的氧化硅制备：按照重量比将1.0‑2.0g嵌段共聚物P123，127‑140mL0.6M HCl和1.0g正丁醇油浴控温34‑36℃搅拌至表面活性剂完全溶解，然后，加入1.5‑2.5g正硅酸乙酯，在相同温度下继续搅拌20h以上，将制得的混合溶液转至聚四氟乙烯水热瓶中，烘箱100℃水热反应20h以上，冷却后，抽滤，洗涤，室温下自然干燥得白色粉末，最后将所得白色粉末在500‑600℃焙烧去除有机结构导向剂，得到双螺旋结构的氧化硅，即硅模板；(2)、介孔三氧化钨的制备：按照重量比例1.0‑1.5g 12‑磷钨酸(PW12)溶解在20ml乙醇中，注入0.5‑1.0g(1)步骤中得到的双螺旋结构的氧化硅，35‑45℃下将乙醇蒸干，所得复合材料在450‑500℃下煅烧，使分解产物三氧化钨嵌入硅模板中，然后，将此复合材料在25‑35mL的1.0‑3.0M氟化氢溶液中搅拌6‑8h以去除硅模板，离心，洗涤，得所要产物m‑WO3，即介孔三氧化钨；(3)、聚苯胺/介孔三氧化钨的制备取0.4g上述(2)步骤中得到的m‑WO3溶解在3‑5ml的1.0‑2.0M HCl溶液中进行超声处理，取盐酸苯胺单体加入至上述超声溶液中，所述盐酸苯胺单体为将0.1‑0.7ml的苯胺加入0.3‑2.1ml1.0M的盐酸与5‑35ml去离子水形成，保持温度在0‑5℃，以每5秒1‑2滴的滴加速度缓慢加入0.2‑0.6mol/L过硫酸铵溶液，后搅拌6‑8h，抽滤，洗涤，先用去离子水洗涤，再用甲醇洗涤，直至溶液澄清，然后在60℃下真空干燥20h以上，即得含聚苯胺的复合催化剂聚苯胺/介孔三氧化钨。