1.一種氮摻雜多孔碳N-C材料的合成方法,包括以下步驟:
(1)氮摻雜多孔碳N-C的合成:以檸檬酸鈉為碳源,以三聚氰胺為氮源,按不同的比例混合研磨,分別放入瓷盅里在管式爐中煅燒,從常溫,以5℃/min升溫到800℃,在800℃下保持5h;自然冷卻至室溫,取出后為黑色多孔狀固體,再次研磨,待用;
(2)氮摻雜多孔碳N-C雜質(zhì)的去除:將(1)中最終生成的復(fù)合物依次用稀鹽酸、去離子水沖洗,過濾,80℃真空條件下干燥12h,即得到氮摻雜多孔碳N-C材料。
2.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的氮摻雜多孔碳N-C材料的合成方法制作出的氮摻雜多孔碳N-C材料在微生物燃料電池陽極方面的應(yīng)用,其特征在于包括以下步驟:
(1)所述合成的氮摻雜多孔碳N-C材料與相應(yīng)的溶劑和粘接劑混合制作成漿液涂到長寬為2*1cm碳布上制作成微生物燃料電池陽極,與普通沒有涂合成材料的碳布一起組裝到微生物燃料電池陽極室;
(2)使用碳刷作為微生物燃料電池陰極,與質(zhì)子交換膜一起搭建成H型微生物燃料電池裝置,在溫度為33℃左右條件下,將配置的陰極液和陽極微生物生長液分別裝入對應(yīng)的陰、陽極室中進(jìn)行培養(yǎng);
(3)通過電壓數(shù)據(jù)采集器,每五分鐘采集一次外電阻電壓值,根據(jù)外電阻電壓值的變化,定期更換陽極微生物生長所需營養(yǎng)液;
(4)隨著培養(yǎng)時間的延長,在降低外電路電阻值的條件下,篩選出抗高電流通過的微生物菌群,待微生物陽極材料上生成穩(wěn)定的微生物膜,進(jìn)一步進(jìn)行相關(guān)性能的測試。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮摻雜多孔碳N-C材料的合成方法,其特征在于:其(1)步驟中所述的三聚氰胺、檸檬酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為1/8、1/10、1/15。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮摻雜多孔碳N-C材料的合成方法,其特征在于:其(1)步驟中所述的惰性氣體為Ar氣或者N2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮摻雜多孔碳N-C材料的合成方法,其特征在于:其(1)步驟中所述的煅燒溫度為800℃。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氮摻雜多孔碳N-C材料的合成方法,其特征在于:其(2)步驟中所述的鹽酸所述的濃度為0.1 mol/L。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氮摻雜多孔碳N-C材料的合成方法制作出的氮摻雜多孔碳N-C材料在微生物燃料電池陽極方面的應(yīng)用,其特征在于:所述的在陰極液和陽極培養(yǎng)液中的PH值為中性。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氮摻雜多孔碳N-C材料的合成方法制作出的氮摻雜多孔碳N-C材料在微生物燃料電池陽極方面的應(yīng)用,其特征在于:所述的在微生物燃料電池培養(yǎng)溫度為33℃左右。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氮摻雜多孔碳N-C材料的合成方法制作出的氮摻雜多孔碳N-C材料在微生物燃料電池陽極方面的應(yīng)用,其特征在于:所述的更換外電路電阻值,篩選出能夠抗高電流通過的微生物菌群。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種氮摻雜多孔碳N-C材料的合成方法制作出的氮摻雜多孔碳N-C材料在微生物燃料電池陽極方面的應(yīng)用,其特征在于:所述的定期更換陽極培養(yǎng)液。