[发明专利]一种利用碳纳米管和碳纤维制备生物电化学系统阳极的方法

权利要求书

1.一种利用碳纳米管和碳纤维制备生物电化学系统阳极的方法，其特征在于，步骤如下：

(1)将碳纳米管和碳纤维分别浸入酸混合液中2-5h，得到羧基碳纳米管分散液和羧基碳纤维；

(2)将步骤(1)的羧基碳纤维浸入带正电的聚电解质水溶液中6-20min，用去离子水洗去未吸收的，经吹干后，在羧基碳纤维表面组装上带正电的聚电解质层；

(3)将经过步骤(2)处理后的羧基碳纤维浸入步骤(1)得到的羧基碳纳米管分散液中6-20min，用去离子水洗去未吸收的，经吹干后，在带正电的聚电解质层上组装上带负电的羧基碳纳米管层；

(4)将步骤(2)和步骤(3)交替进行2-50次，经过层层组装，在碳纤维基底上得到聚电解质/碳纳米管交替叠加的多层结构；

(5)在300-800cm³/min稳定的氩气流保护下，将步骤(4)的多层结构置入管式炉中，按1-80℃/min的加热速率加热至300-2200℃，保持加热0.5-6h，冷却至20-25℃，即得生物电化学系统阳极。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的碳纤维为碳纸、碳毡、碳刷或碳布；所述的酸混合液为浓硝酸和浓硫酸按照体积比1:(1-7)混合。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的浓硝酸浓度为≥60wt％；所述的浓硫酸浓度为≥95wt％。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，碳纳米管与酸混合液的用量比为1mg：(0.1-10)mL；

碳纤维与酸混合液的用量比为1mg：(0.1-10)mL。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所得羧基碳纳米管分散液的浓度为0.02-1.0mg/mL。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的聚电解质为重均分子量4000-100000的聚乙烯亚胺。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的聚电解质水溶液浓度为1-50mg/mL。