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申请/专利权人：哈尔滨工业大学

摘要：本发明公开了一种酞菁铁微米线或纳米线微生物燃料电池阳极材料的制备及其应用。有序堆积的纳米线或微米线可在碳布、碳毡等碳载体表面原位生长，酞菁铁分子堆积间距1.6纳米。本发明可以促进生物‑非生物界面间电子传递，提高产电微生物与酞菁铁微米线或纳米线之间的电子转移速率；本发明可以促进污泥中产电菌Geobacter的有效富集，其在微生物群落中丰度占比87.5％，有效提高产电微生物的比例；本发明做电池阳极具有优良的生物相容性，可以保障生物膜的在微生物燃料电池长期运行过程中的活性，可以富集电活性细菌，提高生物膜长期活性，促进微生物的界面胞外电子传递，有效地解决微生物燃料电池输出功率较低，长期运行稳定性差的问题。

主权项：1.一种酞菁铁微米线或纳米线修饰碳布的微生物燃料电池阳极材料及其制备方法，其特征在于，该阳极材料由酞菁铁微米线或纳米线组成，微米线或纳米线是由有序堆积的酞菁铁分子组成，在大孔的碳布表面原位生长了一维结构的人工纳米导线，该阳极材料的电荷转移电阻≤12.5Ω；该阳极材料的制备方法如下：步骤一：碳布的清洗，将裁剪好的碳布置于丙酮中，超声清洗；随后将碳布置于乙醇中，超声清洗；再将碳布置于去离子水中，超声清洗，将洗净的碳布置于烘箱中干燥，待用；在该步骤中，按照每1cm2碳布加入5mL丙酮的比例加入丙酮超声清洗；按照每1cm2碳布加入5mL乙醇的比例加入乙醇超声清洗，75％-99.5％浓度的乙醇均可以；按照每1cm2碳布加入5mL水的比例加入水超声清洗；将洗净的碳布置于50℃烘箱中干燥6小时，待用；所述步骤一中的超声时间为30～60min，碳布可以根据实际需求更换为其他碳载体；步骤二：酞菁铁微米线纳米线的制备，将50～100mg的酞菁铁粉末置于双温区管式炉上游区，以1-10℃min的升温速率升温至450～500℃；下游区在距离管式炉中央3～11cm处放置3～5块1cm×1cm的洗净的碳布，以1-10℃min的升温速率升温至200～250℃，此过程均在真空条件下，氮气氛围内进行；待管式炉温度降至室温后，得到酞菁铁微米线纳米线负载的碳布阳极；所述步骤二的真空度为10-3-10-8Pa，保温时间为1～3h，氮气的气体流量为5～10sccm。

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