[发明专利]PtNPs/NiNPs/AgNWs/PET可塑电极及其在构建果糖燃料电池上的应用

说明书

本发明涉及PtNPs/NiNPs/AgNWs/PET可塑电极及其在构建果糖燃料电池上的应用。以PtNPs/NiNPs/AgNWs/PET电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝为辅助电极组成三电极系统，将该三电极系统置于葡萄糖溶液和支持电解质中，设置初始电位为‑0.2V，终止电位为1.3V，记录2mmol/L、4mmol/L、6mmol/L、8mmol/L、10mmol/L果糖的循环伏安曲线，并利用标准曲线法对电极电催化氧化葡萄糖溶液的控制过程进行分析。本发明目的在于提供一种贵金属修饰电极对葡萄糖具有良好的催化氧化作用，提高化学能的转换率，促进燃料电池的发展。

技术领域

本发明涉及燃料电池领域，具体涉及一种基于PET的纳米镍/纳米铂复合电极PtNPs/NiNPs/AgNWs/PET可塑电极，在果糖溶液电催化氧化构建果糖燃料电池的应用。

背景技术

随着社会的发展，对化石燃料的需求飞速增长，加速了化石燃料的枯竭及其对环境的严重污染，因而限制人类社会的发展和严重影响人类健康。为了减轻化石燃料对环境的污染和对人类健康的影响，找到化石燃料的替代品至关重要。目前世界各地积极且广泛的开展可在生能源的技术研究和开发利用。目前，化石燃料的主要替代品有生物柴油、液态氢气、太阳能、风能等，燃料电池也是化石燃料的替代品。该替代品在来源分布，运输等方面优于其他替代品，且燃料电池高清洁、高转化率、低排放等优势被应用于解决能源问题。

发明内容

为弥补现有技术的不足，本发明以泡沫镍为基底，利用电化学沉积法沉积纳米铜铂颗粒，制备出纳米镍铜铂电极。在此基础上为果糖燃料电池的构建提供一种新的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

PtNPs/NiNPs/AgNWs/PET可塑电极包括：PET为基底，银纳米线为导电层，纳米镍铂颗粒为电化学沉积层，所述纳米铂颗粒沉积在纳米镍颗粒上，纳米镍颗粒沉积在银纳米线上。

所述可塑电极的制备方法为：

(1)PET基片表面亲水层修饰

(1.1)配制质量百分数为4％PVA与7％PVP的混合水溶液；

(1.2)将制备好的PET基片浸泡于PVA和PVP混合溶液中20min，再放入60℃的真空烘箱中干燥2h；

(1.3)重复步骤(1.2)一次；

(1.4)将PET基片放入50℃的真空烘箱中热固定20min；

(1.5)重复步骤(1.2)、(1.4)一次，得到表面亲水层修饰的PET基片；

(2)PtNPs/NiNPs/AgNWs/PET可塑电极电极制备

将无水乙醇与水按9:1的体积比混合作为溶剂，配制浓度为5mg/mL的银纳米线溶液，将银纳米线溶液均匀地铺展在修饰后的PET基片表面的凹槽内，于室温下放置干燥一天以上，即制备出AgNWs/PET可塑电极；然后，以AgNWs/PET可塑电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝为辅助电极，浸入0.1M硫酸镍和0.5mol/LNa₂SO₄的混合电解液中，于-0.2V电位条件下，利用电化学工作站在其表面进行纳米镍颗粒的沉积得到NiNPs/AgNWs/PET，取下电极，用超纯水冲洗电极，氮气吹干，立刻放在0.02moL/L的氯铂酸钾溶液5min，5min后取出电极，用超纯水冲洗电极，氮气吹干，室温下放置干燥一天，得到PtNPs/NiNPs/AgNWs/PET可塑电极。

本发明同时请求保护上述PtNPs/NiNPs/AgNWs/PET可塑电极在构建果糖燃料电池上的应用。

构建果糖燃料电池的方法具体为：