[发明专利]一种掺氮多孔碳布及其作为生物电化学系统阳极的应用有效
| 申请号： | 201811545367.6 | 申请日： | 2018-12-17 |
| 公开（公告）号： | CN109755594B | 公开（公告）日： | 2020-06-23 |
| 发明（设计）人： | 袁浩然;钱鑫;邓丽芳;陈勇;王鲁丰 | 申请（专利权）人： | 中国科学院广州能源研究所 |
| 主分类号： | H01M4/88 | 分类号： | H01M4/88;H01M4/96;H01M8/16 |
| 代理公司： | 广州科粤专利商标代理有限公司 44001 | 代理人： | 方燕;莫瑶江 |
| 地址： | 510640 广*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 多孔 及其 作为 生物电 化学 系统 阳极 应用 | ||
1.一种掺氮多孔碳布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将清洗干净的碳布片于(NH4)2SO4溶液中电解0.5～2min；
(2)将电解后的碳布片浸入Ni(NO3)2·6H2O和六亚甲基四胺的混合溶液中，搅拌，将浸有碳布片的Ni(NO3)2·6H2O和六亚甲基四胺溶液转移到反应容器中，进行水热反应，将水热反应后的碳布片在反应容器中自然冷却至室温后，进行清洗并烘干；
(3)将步骤(2)处理后的碳布片于450℃～550℃下退火处理0.5～2h，然后于N2气氛氛围下800℃～1000℃热解1～3h，自然冷却至室温，将处理过的碳布片浸入盐酸处理，随后清洗干净得到掺氮多孔碳布。
2.根据权利要求1所述的掺氮多孔碳布的制备方法，其特征在于，步骤(1)碳布片清洗的具体步骤是：以碳布为基底，裁剪为4×4cm2的碳布片，用浓度为12～16mol/L的HNO3溶液浸泡30min，随后依次在水和乙醇中漂洗干净。
3.根据权利要求1所述的掺氮多孔碳布的制备方法，步骤(2)的具体步骤是：将电解后的碳布片浸入Ni(NO3)2·6H2O和六亚甲基四胺的混合溶液中，磁力搅拌，将浸有碳布片的Ni(NO3)2·6H2O和六亚甲基四胺溶液转移到水热反应容器中，于100℃～130℃水热反应8～12个小时，将水热反应后的碳布片在水热反应容器自然冷却至室温，将碳布片在乙醇和水中清洗并烘干。
4.根据权利要求3所述的掺氮多孔碳布的制备方法，其特征在于，所述的Ni(NO3)2·6H2O和六亚甲基四胺的混合溶液中Ni(NO3)2的浓度为15～25mmol/L，六亚甲基四胺的浓度为35～45mmol/L。
5.根据权利要求4所述的掺氮多孔碳布的制备方法，其特征在于，所述的Ni(NO3)2·6H2O和六亚甲基四胺的混合溶液中Ni(NO3)2的浓度为20mmol/L，六亚甲基四胺的浓度为40mmol/L。
6.根据权利要求1所述的掺氮多孔碳布的制备方法，其特征在于，步骤(3)的具体步骤是：将步骤(2)处理后的碳布片于500℃下退火处理1h，然后于N2气氛氛围下900℃热解2h，自然冷却至室温，将处理过的碳布片浸入浓度为12mol/L的盐酸中12h，随后用乙醇和去离子水清洗干净，得到掺氮多孔碳布。
7.权利要求1所述的掺氮多孔碳布的制备方法制备得到的掺氮多孔碳布。
8.权利要求7所述的掺氮多孔碳布的应用。
9.根据权利要求8所述的掺氮多孔碳布的应用，其特征在于，所述的掺氮多孔碳布作为生物电化学系统阳极。
10.根据权利要求9所述的掺氮多孔碳布的应用，其特征在于，生物电化学系统阳极微生物为可产生电子穿梭体的微生物。
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