[发明专利]具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料及制备方法

权利要求书

1.一种具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料，其特征在于具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料由铁源、碳源和银源制备而成，所述的铁源与碳源质量比为(4～8):10；所述的银源与铁源质量比为(1～5):10；所述的具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料为Ag/Fe₃O₄/GC，Ag/Fe₃O₄/GC中所述的GC为石墨化碳，纳米Ag和纳米Fe₃O₄粒子均匀分布在石墨化碳体相中，为嵌入式结构。

2.根据权利要求1所述的一种具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料，其特征在于所述的铁源为氯化铁、硝酸铁、硫酸铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁和氯化亚铁中的一种或其中两种混合物；所述的银源为硝酸银；所述的碳源是按以下步骤制备的：对废弃生物质的表面清理干净，得到碳源，其中所述的废弃生物质为柚子皮、玉米秸秆、花生壳、木屑或树皮。

3.如权利要求1所述的一种具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料的制备方法，其特征在于具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料的制备方法是按以下步骤完成的：一、制备首次配位反应产物：首先对废弃生物质的表面清理干净，得到碳源，将铁源溶于水中，得到铁源溶液，然后将碳源完全浸渍在铁源溶液中，室温下放置12h～24h，得到首次配位反应产物；二、制备配位反应产物：将银源溶于水中，得到银源溶液，再将银源溶液加入首次配位反应产物中，再于室温放置12h～24h，得到配位反应产物，将配位反应产物；三、干燥：在温度为40～80℃下对配位反应产物进行干燥，干燥12h～24h，得到黑棕色前驱体；四、碳化：在氮气或氩气条件下以5℃/min的升温速率升温至500～1000℃对黑棕色前驱体进行高温碳化还原，并在温度为500～1000℃下恒温1h～6h，得到黑色块状产物，对黑色块状产物依次进行研磨和去离子水洗涤，最后在温度为40～80℃下干燥至恒重，即得到具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料；所述的具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料为Ag/Fe₃O₄/GC，Ag/Fe₃O₄/GC中所述的GC为石墨化碳，纳米Ag和纳米Fe₃O₄粒子均匀分布在石墨化碳体相中，为嵌入式结构；步骤一中所述的铁源与碳源质量比为(4～8):10；步骤二中所述首次配位反应产物中的铁源与银源的质量比为10:(1～5)。

4.根据权利要求4所述的一种具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料，其特征在于步骤一中所述的废弃生物质为柚子皮、玉米秸秆、花生壳、木屑或树皮；步骤一中所述的铁源为氯化铁、硝酸铁、硫酸铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁和氯化亚铁中的一种或其中两种混合物。

5.根据权利要求4所述的一种具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料，其特征在于步骤二中所述的银源为硝酸银。

6.一种具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料，其特征在于具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料由铁源、碳源和银源制备而成，所述的铁源与碳源质量比为(4～8):10；所述的银源与铁源质量比为(1～5):10；所述的具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料为Ag/GC，Ag/GC中所述的GC为石墨化碳，纳米Ag均匀分布在石墨化碳体相中，为嵌入式结构。

7.根据权利要求6所述的一种具有抑菌功能的微生物燃料电池阴极催化剂材料，其特征在于所述的铁源为氯化铁、硝酸铁、硫酸铁、硫酸亚铁、硝酸亚铁和氯化亚铁中的一种或其中两种混合物；所述的银源为硝酸银；所述的碳源是按以下步骤制备的：对废弃生物质的表面清理干净，得到碳源，其中所述的废弃生物质为柚子皮、玉米秸秆、花生壳、木屑或树皮。