[發明專利]由Na2

在審

• 申請號: 202110282303.7
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113061927A
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 汪昆平;趙雪菲;李明睿;袁敏;丁莎莎
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: C25B11/052
• 分類號: C25B11/052;C25B11/065;C25B11/079;C25B9/19;C25B1/04;H01M8/16;B82Y30/00;B82Y40/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李曉兵

1.由Na₂S₂O₃介質制備碳載納米MnO₂的氧還原陰極，其特征在于：在經預處理的碳基材料上，負載納米MnO₂。

2.根據權利要求1所述的由Na₂S₂O₃介質制備碳載納米MnO₂的氧還原陰極，其特征在于，所述的碳基材料，包括碳刷、碳氈、碳布或碳紙，或利用導電聚合物對普通碳基材料進行表面修飾得到的復合材料。

3.根據權利要求1所述的由Na₂S₂O₃介質制備碳載納米MnO₂的氧還原陰極，其特征在于，所述的碳基材料預處理過程：碳基材料在一定濃度乙醇溶液中浸泡一段時間，然后沖洗干凈；再在一定濃度的HCl溶液中浸泡一段時間，沖洗干凈；再在60—90℃干燥一段時間，冷卻至室溫。

4.根據權利要求1—3任一所述的由Na₂S₂O₃介質制備碳載納米MnO₂的氧還原陰極，其特征在于，在碳基材料上負載納米MnO₂的處理方法如下，

1）在0.01-0.1 mol/L 的Na₂S₂O₃溶液介質中，以蠕動泵投加等體積、濃度為0.01-0.05mol/L 的KMnO₄溶液，蠕動泵投加KMnO₄溶液按照工藝要求的控制時間；

2）當KMnO₄溶液投加完畢，將經過預處理的碳基材料置于混合溶液中，并升溫至50℃—90℃，在碳基材料上負載由Na₂S₂O₃還原KMnO₄生成的納米MnO₂，過程控制時間為1—3h，然后經去離子水清洗、干燥。

5.根據權利要求4所述的由Na₂S₂O₃介質制備碳載納米MnO₂的氧還原陰極，其特征在于，在將經過預處理的碳基材料置于混合溶液后，采用超聲分散處理。

6.微生物燃料電池，包括陽極室1、陰極室11，極室分隔膜4分隔陽極室1與陰極室11并允許極液特定離子通過，陽極室1內設置有陽極3和陽極液；其特征在于，在陰極室11內設置有權利要求1—5任一所述的氧還原陰極13和陰極液。

7.根據權利要求6所述的微生物燃料電池，其特征在于，陰極室11上部設置有陰極室進料口12，陰極室11在底部通過三通閥8與曝氣管9、陰極室卸料管14相連。

8.根據權利要求6所述的微生物燃料電池，其特征在于，陽極3與氧還原陰極13之間通過電極連接線5連接，向外接的外電路負載6供電；陽極3與氧還原陰極13之間間距為3—6cm。

9.根據權利要求6—8任一所述的微生物燃料電池，其特征在于，陰極液采用自來水。

10.根據權利要求6—8任一所述的微生物燃料電池，其特征在于，陽極液為可生化降解性的有機水溶液，包括配制的有機水溶液、生活污水、有機生產廢水。