羧基化碳纳米管载铂催化剂对微生物燃料电池阴极氧还原性能的影响

摘要：

阴极催化剂是影响微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)性能的关键要素.为了考察不同羧基化方法改性的碳纳米管(carbon nanotube,CNT)负载Pt的催化氧还原效率,分别在80℃和95℃条件下对CNT进行了羧基化,采用浸渍-沉淀法制备了Pt/CNT催化剂(Pt/CNT-80和Pt/CNT-95),并在空气阴极MFC体系中验证了其催化氧还原效果(MFC-80、MFC-95和MFC-C).结果表明,MFC-95和MFC-80的最大功率密度分别为568.8 mW·m-2和412.8 mW·m-2,内阻分别为204.7 Ω和207.7Ω,开路电压分别为0.719 V和0.651 V.而对照MFC-C的最大功率密度仅为5.4 mW·m-2,内阻为826.2 Ω.XPS和XRD分析结果显示,Pt/CNT-95催化氧还原效果优于Pt/CNT-80,原因可能是95℃羧基化过程在CNT表面引入了丰富的含氧基团.

关键词：微生物燃料电池、碳纳米管、羧基化、空气阴极、氧还原活性

所属期刊栏目：34

分类号：X382(环境与清洁生产（无污染技术）)

资助基金：国家自然科学基金项目30800796,31272482;教育部新世纪优秀人才支持计划项目NCET-11-0166;教育部高等学校博士点专项基金项目20070561082;广东省科技计划项目2007A020100001

在线出版日期：2013-05-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1617-1622