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            微生物電催化碳捕集膜及其制備方法與應用

            660   編輯:中冶有色網   來源:南京大學  
            2025-01-07 14:25:40
            權利要求 1.一種微生物電催化碳捕集膜,其特征在于,所述微生物電催化碳捕集膜包括依次復合的微生物陽極、陰離子交換膜和氣體擴散陰極;其中:所述微生物陽極中的微生物包括產電型微生物;所述氣體擴散陰極包括氧還原催化劑。 2.根據權利要求1所述的一種微生物電催化碳捕集膜,其特征在于,所述產電型微生物包括Shewanella屬和/或Geobacter屬微生物;和/或所述氧還原催化劑包括酞菁鐵和/或酞菁錳。 3.根據權利要求1或2所述的一種微生物電催化碳捕集膜,其特征在于,所述微生物陽極為負載活性污泥的碳基集流體,所述活性污泥來自微生物燃料電池反應器;和/或所述氣體擴散陰極為負載氧還原催化劑的碳基集流體;和/或所述陰離子交換膜為Fumasep FAA-3-PK-75或Fumasep FAA-3-PK-130或Fumasep FAB-PK-130。 4.根據權利要求3所述的一種微生物電催化碳捕集膜,其特征在于,所述碳基集流體的厚度為0.1~0.5 mm;和/或所述碳基集流體的體積密度為0.3~0.5 g/cm3;和/或所述碳基集流體的孔隙率為70~80%;和/或所述碳基集流體的電阻率小于100 mΩ·cm。 5.根據權利要求4所述的一種微生物電催化碳捕集膜,其特征在于,所述微生物電催化碳捕集膜在微生物陽極復合有廢水流道網;和/或在氣體擴散陰極復合有氣體流道網;所述廢水流道網的材質為聚丙烯或者滌綸;和/或所述廢水流道網的厚度為0.2~2.0 mm;和/或所述廢水流道網的網孔尺寸為20~100目;和/或所述氣體流道網的材質為聚丙烯或者滌綸;和/或所述氣體流道網的厚度為0.2~2.0 mm;和/或所述氣體流道網的網孔尺寸為20~100目。 6.權利要求1-5任一所述的一種微生物電催化碳捕集膜的制備方法,其特征在于,所述方法包括如下步驟: S1,制備微生物陽極 利用玻璃微珠將來自微生物燃料電池反應器的活性污泥震蕩打散,形成均勻的活性污泥分散液;將活性污泥分散液通過抽濾的方式負載至碳基集流體上,形成微生物陽極; S2,制備氣體擴散陰極 將多壁碳納米管和Nafion溶液加入無水乙醇溶液中,超聲處理后形成均勻多壁碳納米管分散液;將氧還原催化劑加入無水乙醇
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