[发明专利]尿液脱氮和有机物净化燃料电池

权利要求书

1.一种尿液脱氮和有机物净化燃料电池的制备方法，其特征在于，所述的尿液脱氮和有机物净化燃料电池，包括：装有尿液、作为电解质的0.05M的硫酸钠和0.025～0.075M的氯化钠的混合液的石英反应池以及设置于其内的作为光阳极的三氧化钨导电玻璃基纳米薄膜与作为后置电极的多晶硅太阳电池、作为阴极的由纳米粒子钯和金修饰的泡沫镍以及模拟光源，其中：光阳极与后置电极串联组成复合阳极，通过模拟光源的照射加速三氧化钨表面光生电荷的分离与迁移速度，提升电池的光电流的同时产生光生空穴的强氧化能力，实现尿液中总氮的耗竭式消除；

所述的模拟光源的光照强度为AM 1.5，辐照强度为100mW/cm²；

所述的三氧化钨导电玻璃基纳米薄膜，通过偏钨酸铵溶液、浓盐酸、双氧水混合制成前驱液后，将FTO玻璃导电面朝下倾斜放入前驱溶液中并置于水热釜中加热反应，反应完成后经烧结得到；

所述的阴极为由纳米粒子钯和金修饰的泡沫镍，采用循环伏安电沉积法制备得到，具体为：将多孔泡沫镍小块置入PdCl₂与HAuCl₄混合液中，采用循环伏安沉积法沉积Pd和Au纳米粒子到多孔泡沫镍表面；

所述的制备方法，具体包括以下步骤：

1)制备复合阳极：将FTO导电玻璃洗净后切成25×50mm；把1g偏钨酸铵，充分溶解于94mL去离子水里面，分别往上述溶液中加入2mL浓盐酸，搅拌30min，再加入4mL双氧水搅拌30min制成前驱液；把上述FTO玻璃导电面朝下倾斜放入上述前驱溶液中，并置于水热釜中，于烘箱里加热至160℃恒温加入4个小时，反应结束后，用 去离子水冲洗5遍，风干后置于马弗炉中，400℃下烧结2h，马弗炉温度上升速率和下降速率均为1℃/min，烧结结束后即得所需的WO₃纳米薄膜光阳极；将WO₃纳米薄膜光阳极置前，多晶硅太阳电池置后，用乳化胶将二者四周粘合，放入烘箱60℃烘干，得到复合阳极；

2)采用循环伏安电沉积法制备阴极：将多孔泡沫镍切成40mm×15mm的小块，经过0.1M的稀硫酸，分析纯乙醇，去离子水分别超声洗涤45min后，置入烘箱60℃烘干；将洗干净的泡沫镍片置入5mM的PdCl₂与HAuCl₄混合液中，采用循环伏安沉积法沉积Pd和Au纳米粒子到多孔泡沫镍表面，沉积电压为0.8V，沉积时间为500s；

3)将复合阳极和阴极分别插入含有尿液和电解质混合溶液的石英反应池中，通过模拟光源照射复合阳极产生光生电流。