[发明专利]一种用于微生物燃料电池的氮磷共掺杂碳氧气还原催化剂的制备方法及其应用

权利要求书

1.一种用于微生物燃料电池的氮磷共掺杂碳氧气还原催化剂的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

1)将粒径小于50微米的纤维素粉末浸泡在磷铵复合盐水溶液后，抽滤、干燥； 

2)研磨均匀后装入瓷舟，放入管式炉中的石英管内，在氮气等惰性气体的保护下，将管式炉加热到目标碳化温度，恒温保持1 h后，自然冷却到约200度以下，取出；

3)样品经蒸馏水清洗、烘干，即得氮磷共掺杂碳。

2.根据权利要求1所述的一种用于微生物燃料电池的氮磷共掺杂碳氧气还原催化剂的制备方法，其特征在于：所述管式炉的加热温度为800-1000 ℃，加热速度2-20℃/min。

3.根据权利要求1所述的一种用于微生物燃料电池的氮磷共掺杂碳氧气还原催化剂的制备方法，其特征在于：所述磷铵复合盐包括， (NH₄)₃PO₄（磷酸三铵）、(NH₄)₂HPO₄（磷酸二铵）、(NH₄) H₂PO₄（磷酸一铵）、NH₄PO₃（偏磷酸铵）、(NH₄)₄P₂O₇（焦磷酸铵）或(NH₄)_(n+2)P_nO_(3n+1)（聚磷酸铵，n<20）。

4.根据权利要求1所述的一种用于微生物燃料电池的氮磷共掺杂碳氧气还原催化剂的制备方法，其特征在于：磷铵复合盐水溶液的pH值为2~10，磷原子的浓度为0.5 M ~2 M。

5.根据权利要求1所述的一种用于微生物燃料电池的氮磷共掺杂碳氧气还原催化剂的制备方法，其特征在于：磷铵复合盐水溶液与纤维素粉末的液/固质量比为2~10，纤维素在磷铵复合盐水溶液中的浸泡时间为12~24小时。

6.一种权利要求1所述的氮磷共掺杂碳在微生物燃料电池阴极中的应用，其特征在于：将所述氮磷共掺杂碳作为微生物燃料电池的阴极催化剂。