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一種游離富磁炭三維生物陽(yáng)極與細(xì)菌界面修飾增強(qiáng)微生物燃料電池產(chǎn)電的方法

文檔序號(hào):40589137發(fā)布日期:2025-01-07 20:29閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種游離富磁炭三維生物陽(yáng)極與細(xì)菌界面修飾增強(qiáng)微生物燃料電池產(chǎn)電的方法,其特征在于,所述游離富磁炭三維生物陽(yáng)極的制備方法包括以下步驟:

2.如權(quán)利要求1所述的游離富磁炭三維生物陽(yáng)極與細(xì)菌界面修飾增強(qiáng)微生物燃料電池產(chǎn)電的方法,其特征在于,步驟(1)中,生物質(zhì)粉末和苯酚的質(zhì)量比為1:1-6;所述的催化劑為硫酸、磷酸、對(duì)苯磺酸中的一種或幾種,催化劑和生物質(zhì)粉末的質(zhì)量比為0.1-0.6:1。

3.如權(quán)利要求1所述的游離富磁炭三維生物陽(yáng)極與細(xì)菌界面修飾增強(qiáng)微生物燃料電池產(chǎn)電的方法,其特征在于,步驟(1)中,所述液化反應(yīng)的溫度為120-170℃,反應(yīng)時(shí)間為0.5-5h。

4.如權(quán)利要求1所述的游離富磁炭三維生物陽(yáng)極與細(xì)菌界面修飾增強(qiáng)微生物燃料電池產(chǎn)電的方法,其特征在于,步驟(2)中,所述甲醛和生物質(zhì)液化產(chǎn)物的質(zhì)量比為0.8-3:1,所述樹(shù)脂化反應(yīng)的溫度為50-100℃,樹(shù)脂化反應(yīng)時(shí)間為30-120min,所述水熱反應(yīng)的溫度為100-160℃,水熱反應(yīng)時(shí)間為6-24h。

5.如權(quán)利要求1所述的游離富磁炭三維生物陽(yáng)極與細(xì)菌界面修飾增強(qiáng)微生物燃料電池產(chǎn)電的方法,其特征在于,步驟(3)中,生物質(zhì)粉末與氯化鋅的質(zhì)量比1:1.6-4.8,所述模具的形狀為球形、圓柱形、立方體形中的一種,所述碳化為在氮?dú)夥諊虏捎?00-1000℃碳化30-180min,所述酸洗采用鹽酸、硫酸中的一種,所述酸洗的濃度為0.1-2mol/l。

6.如權(quán)利要求1所述的游離富磁炭三維生物陽(yáng)極與細(xì)菌界面修飾增強(qiáng)微生物燃料電池產(chǎn)電的方法,其特征在于,步驟(4)中,所述的鐵源為氯化鐵和硝酸鐵中的一種或兩種,鐵源濃度為0.05-0.35mol/l,檸檬酸三鈉濃度為8-80mmol/l,成型多孔炭濃度為20-120g/l,乙酸鈉濃度為0.2-1.5mol/l,所述的溶劑熱反應(yīng)溫度為200-220℃,反應(yīng)時(shí)間為4-15h。

7.如權(quán)利要求1所述的游離富磁炭三維生物陽(yáng)極與細(xì)菌界面修飾增強(qiáng)微生物燃料電池產(chǎn)電的方法,其特征在于,所述細(xì)菌為電活性菌希瓦氏菌shewanella?onesidensis?mr-1。

8.如權(quán)利要求1所述的游離富磁炭三維生物陽(yáng)極與細(xì)菌界面修飾增強(qiáng)微生物燃料電池產(chǎn)電的方法,其特征在于,所述希瓦氏菌陽(yáng)極液中的od600為0.9-1.1。

9.一種游離富磁炭三維生物陽(yáng)極與細(xì)菌界面修飾在降解對(duì)二甲苯中的應(yīng)用。

10.如權(quán)利要求9所述的應(yīng)用,其特征在于,mfc反應(yīng)器陽(yáng)極液中還含有od600為0.9-1.1的克雷伯氏菌hn02。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供一種游離富磁炭三維生物陽(yáng)極與細(xì)菌界面修飾增強(qiáng)微生物燃料電池產(chǎn)電的方法,采用溶劑熱法制備電磁性能強(qiáng)、比表面積大、生物相容性高的親水性磁性納米Fe3O4@成型多孔炭復(fù)合材料,可以作為微生物燃料電池(MFC)中的三維生物陽(yáng)極,有利于微生物的附著并最大化其定植空間,同時(shí)作為優(yōu)良的電子介體,能促進(jìn)細(xì)菌的胞外電子傳遞效率,并增強(qiáng)細(xì)菌與古菌之間的種間電子轉(zhuǎn)移,提高生物陽(yáng)極轉(zhuǎn)化率及電子的輸出,增強(qiáng)MFC產(chǎn)電。

技術(shù)研發(fā)人員:孫蕾,袁丹,萬(wàn)順剛
受保護(hù)的技術(shù)使用者:海南大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/6
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