[發(fā)明專利]一種氧化鎳碳納米管催化劑及其制備方法和應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410778828.X
• 申請(qǐng)日: 2015-08-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104492442A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱能武;黃健鍵;楊婷婷;吳平霄
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號(hào): B01J23/755
• 分類號(hào): B01J23/755;H01M4/90
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 宮愛(ài)鵬

1.一種氧化鎳碳納米管催化劑的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：(1)PDDA處理碳納米管：將碳納米管置于0.5～3wt％PDDA水溶液中超聲分散，獲得均一的黑色溶液；

(2)將步驟(1)的黑色溶液與NiCl₂水溶液混合，用氨水調(diào)pH?10～11，攪拌均勻，并用去離子水和乙醇分別洗滌，經(jīng)過(guò)濾、干燥得到黑色沉淀物；

(3)將沉淀物在380～420℃馬弗爐下煅燒2～3小時(shí)，即制氧化鎳碳納米管催化劑。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳納米管與Ni²⁺的質(zhì)量比為1：(0.16～1.17)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述PDDA水溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述分散時(shí)間為0.5～1h。

5.權(quán)利要求1或2或3或4所述方法制備的氧化鎳碳納米管催化劑。

6.權(quán)利要求5所述氧化鎳碳納米管催化劑在MFC中的應(yīng)用。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于，將氧化鎳碳納米管催化劑制備MFC空氣陰極材料后，組裝單室無(wú)膜空氣陰極MFC并運(yùn)行。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，所述MFC空氣陰極材料的制備：先在基體材料涂上碳基層，然后在另外一面涂上4層PTFE層作為擴(kuò)散層，最后，在已經(jīng)涂好碳基層上涂氧化鎳碳納米管催化劑。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的應(yīng)用，其特征在于，MFC的運(yùn)行過(guò)程中是取1：1體積比沼氣池底泥上清液和沼渣作為接種物，并將接種物和1g·L^-1的葡萄糖營(yíng)養(yǎng)液按照1:1的體積比混合后接種于MFC。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于，所述接種物的預(yù)培養(yǎng)液的組分如下：1g·L^-1葡萄糖，0.08g·L^-1NH₄Cl，0.04g·L^-1KH₂PO₄，0.48g·L^-1酵母膏和5mL·L^-1微量元素溶液；

所述葡萄糖營(yíng)養(yǎng)液的組分如下：1g·L^-1葡萄糖，5mL·L^-1維他命溶液，12.5mL·L^-1微量元素和50mmol·L^-1PBS溶液。