[發明專利]產氫微生物電解池及其生物陰極馴化方法

有效

• 申請號: 201310148645.5
• 申請日: 2013-04-25
• 公開（公告）號: CN103290425A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 梁大為;劉琰琰;彭思侃;盧善富;相艷
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: C25B1/02
• 分類號: C25B1/02;H01M8/16;H01M8/06
• 代理公司: 北京金恒聯合知識產權代理事務所 11324
• 代理人: 李強

1.一種產氫微生物電解池的生物陰極馴化方法，其特征在于包括：

A）在微生物燃料電池模式下培養陽極產電微生物種群，

B）在微生物電解池制氫模式下馴化陽極噬氫微生物種群，

C）在三電極模式下馴化培養陰極產氫微生物。

2.根據權利要求1的方法，其特征在于所述步驟A）包括：

將第一溶液加入到微生物燃料電池（100），所述微生物燃料電池（100）包括生物陽極和化學陰極，

在閉合電路系統中接入外電阻（R），批式運行，連續監測外電阻（R）兩端的電壓，

當在每個運行周期內，微生物燃料電池（100）的輸出電壓即外電阻（R）兩端的電壓不斷下降至低于100mV時，用新鮮的第一溶液更換微生物燃料電池（100）中的溶液，重復多個周期，直到微生物燃料電池（100）的最大輸出電壓能夠維持在500～600mV，生物陽極啟動完畢。

3.根據權利要求2的方法，其特征在于

微生物燃料電池（100）的所述生物陽極采用碳氈作為基礎材料，所述化學陰極采用乙炔黑碳膜并刷涂0.5mg-Pt/cm²的催化劑。

4.根據權利要求2或3的方法，其特征在于

所述第一溶液每升組分為：1g乙酸鈉，0.31g?NH₄Cl，0.52g?KCl，13.44gNaHCO₃，2.22g?NaH₂PO₄·2H₂O，9.20g?Na₂HPO₄·12H₂O，25ml營養鹽溶液，50ul的維生素溶液，余量為蒸餾水；

其中：所述營養鹽每升組分為：2.3g?EDTA，6.15g?MgSO₄·7H₂O，0.5gMnSO₄·H₂O，1g?NaCl，0.1g?FeSO₄·7H₂O，0.076g?CaCl₂，0.1g?CoCl₂·6H₂O，0.13g?ZnCl₂，0.01g?CuSO₄·5H₂O，0.01g?KAl(SO₄)₂·12H₂O，0.01g?H₃BO₃，0.022g(NH₄)₆Mo₇O₂₄·4H₂O，0.024g?NiCl₂·6H₂O，0.025g?Na₂WO₄·2H₂O。

5.根據權利要求1的方法，其特征在于所述步驟B）包括：

B1）

將步驟A）中啟動的生物陽極轉接至微生物電解池（200），作為微生物電解池（200）的生物陽極，其中所述微生物電解池（200）具有化學陰極，

當加入第一溶液后，在微生物電解池（200）的生物陽極和化學陰極之間施加0.6V電壓，在室溫環境下批式運行，并連續監測電解池（200）的電流強度，

在每個批式周期內，當微生物電解池（200）電流密度開始從穩定平臺驟降至100-200A/m³時，用新鮮的第一溶液更換微生物電解池（200）中的溶液，重復多個周期，直到微生物電解池（200）開始產氫，

當微生物電解池（200）能夠穩定的產氫5-10周期后，將微生物電解池（200）的外加電壓逐步從0.6V增加到0.7V，0.8V。