[發明專利]一種金屬氧化物改性電極生物膜還原CO2的方法

有效

• 申請號: 201610150287.5
• 申請日: 2016-03-16
• 公開（公告）號: CN105776502B
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 叢燕青;葛耀花;許劍佳;金澤雨;王齊;張軼
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: C02F3/00
• 分類號: C02F3/00;C02F3/28;C02F3/34;B01D53/84;B01D53/62;C12P5/02
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種金屬氧化物改性電極生物膜還原CO₂的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟（1）：采用三電極體系進行CV掃描制得金屬氧化物改性導電基底；

三電極體系中，以Fe²⁺或Cu²⁺的前驅體溶液作為電解液，導電基底作為工作電極，鈦電極為對電極，Ag/AgCl電極作為參比電極；

步驟（2）：將所述金屬氧化物改性導電基底水平放置，其上沉降形成含厭氧菌的生物膜；

步驟（3）：所述生物膜在外加電壓下馴化后，形成具有電活性的生物膜，在外加電場協同作用下還原CO₂。

2.如權利要求1所述的金屬氧化物改性電極生物膜還原CO₂的方法，其特征在于，步驟（1）中，所述的導電基底為導電碳布或石墨。

3.如權利要求1所述的金屬氧化物改性電極生物膜還原CO₂的方法，其特征在于，Fe²⁺的前驅體溶液由可溶性亞鐵鹽和醋酸緩沖溶液配制而成；Fe²⁺來源于硝酸亞鐵、氯化亞鐵、硫酸亞鐵、醋酸亞鐵和草酸亞鐵的一種或多種；所述Fe²⁺的前驅體溶液中，Fe²⁺的摩爾濃度為5-15 mmol/L，pH為6.5-7.5。

4.如權利要求3所述的金屬氧化物改性電極生物膜還原CO₂的方法，其特征在于，步驟（1）中，CV掃描的范圍為0.1-1.6 V，掃速為20-100 mV/s，掃描圈數為20-80圈。

5.如權利要求1所述的金屬氧化物改性電極生物膜還原CO₂的方法，其特征在于，Cu²⁺的前驅體溶液由可溶性銅鹽和醋酸緩沖溶液配置而成，其中，Cu²⁺的濃度為5-15 mmol/L，pH為5.0-6.5。

6.如權利要求5所述的金屬氧化物改性電極生物膜還原CO₂的方法，其特征在于，步驟（1）中，CV掃描的范圍為-1.0-0.4 V，掃速為20-100 mV/s，掃描圈數為20-80圈。

7.如權利要求1所述的金屬氧化物改性電極生物膜還原CO₂的方法，其特征在于，步驟（2）中，將金屬氧化物改性導電基底水平放置于含厭氧菌的顆粒污泥微生物營養液中進行沉降掛膜，其中，厭氧菌的濃度為1-6g/L。

8.如權利要求1所述的金屬氧化物改性電極生物膜還原CO₂的方法，其特征在于，步驟（2）中，生物膜的沉積厚度為2-5mm。

9.如權利要求1所述的金屬氧化物改性電極生物膜還原CO₂的方法，其特征在于，步驟（3）中，外加電壓為0.3-1.0V。