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    重庆时时彩在手机软件: 一种基于量子点、二氧化钛和酶的光电化学生物燃料电池及其制备方法.pdf

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    一种 基于 量子 氧化 光电 化学 生物 燃料电池 及其 制备 方法
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    摘要
    申请专利号:

    CN201110100661.8

    申请日:

    2011.04.21

    公开号:

    CN102231449A

    公开日:

    2011.11.02

    当前法律状态:

    终止

    有效性:

    无权

    法律详情: 未缴年费专利权终止IPC(主分类):H01M 12/00申请日:20110421授权公告日:20131023终止日期:20140421|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01M 12/00申请日:20110421|||公开
    IPC分类号: H01M12/00; H01M8/16; H01M4/92; H01G9/042; H01G9/20 主分类号: H01M12/00
    申请人: 华东理工大学
    发明人: 朱以华; 张建梅; 杨晓玲; 陆金丹; 沈建华
    地址: 200237 上海市徐汇区梅陇路130号
    优先权:
    专利代理机构: 上海新天专利代理有限公司 31213 代理人: 胡红芳
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    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201110100661.8

    授权公告号:

    |||102231449B||||||

    法律状态公告日:

    2015.06.10|||2013.10.23|||2011.12.14|||2011.11.02

    法律状态类型:

    专利权的终止|||授权|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明提出了一种基于量子点、二氧化钛和酶的光电化学生物燃料电池及其制备方法。所述光电化学生物燃料电池包括如下组成部分:包含有阳极的阳极室、包含有阴极的阴极室、分隔所述阳极室与所述阴极室的膜材料和外电路,阳极和阴极是在基本材料上负载修饰物构成;其中,酶固定化在量子点/二氧化钛复合层上,量子点与二氧化钛间通过偶联剂连接。本发明具有如下特点:输出性能高、入射光的利用效率高、原料价廉易得,采用纳米铂作为催化剂可使其表面面积最大化、催化效率最大化。

    权利要求书

    1.一种基于量子点、二氧化钛和酶的光电化学生物燃料电池,其特征在于,包括如下组成部分:包含有阳极的阳极室、包含有阴极的阴极室、分隔所述阳极室与所述阴极室的膜材料和外电路;所述阳极和所述阴极是在基本材料上负载修饰物构成;所述基本材料选自碳毡、碳纤维、碳纸、碳布中的一种或几种;所述阳极的修饰物包含有量子点/二氧化钛/酶的复合物结构,其中,酶固定化在量子点/二氧化钛复合层上,量子点与二氧化钛间通过偶联剂连接;所述阴极的修饰物是将金属铂封装在3~7代的聚酰胺-胺树状大分子中形成的PAMAM/Pt?复合催化剂。2.根据权利要求1所述的光电化学生物燃料电池,其特征在于,所述膜材料是离子交换膜,所述酶选自葡萄糖氧化酶、乳酸氧化酶、辣根过氧化氢酶、胆固醇氧化酶、黄嘌呤氧化酶中的一种或几种。3.根据权利要求2所述的光电化学生物燃料电池,其特征在于,所述离子交换膜是阳离子交换膜。4.根据权利要求1所述的光电化学生物燃料电池,其特征在于,所述二氧化钛是二氧化钛纳米颗?;蚨趸涯擅紫宋?。5.根据权利要求1所述的光电化学生物燃料电池,其特征在于,所述量子点选用封装在所述3~7代的聚酰胺-胺树状大分子中的CdS、?CdSe、CdTe?中的一种或几种。6.根据权利要求1所述的光电化学生物燃料电池,其特征在于,所述偶联剂选用钛酸酯系偶联剂TG-2、TG-3、TG-38S、TG-27中的一种。7.根据权利要求1或3所述的光电化学生物燃料电池,其特征在于,所述膜材料是Nafion膜。8.根据权利要求1所述的光电化学生物燃料电池,其特征在于,所述化学生物燃料是指针对选用的酶而含有所述选用的酶的底物的溶液。9.一种基于量子点、二氧化钛和酶的光电化学生物燃料电池的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:1)3~7代的聚酰胺-胺树状大分子的制备采用发散法合成树状大分子,由乙二胺和丙烯酸甲酯通过Michael加成反应和酰胺化反应交替进行,每完成一次完整的Michael加成反应和酰胺化反应,则树状大分子增加一代;将初始为乙二胺的聚酰胺-胺用无水甲醇溶解,并通氮气除氧后,在-40~0℃下,滴加丙烯酸甲酯,反应12~96小时后,减压蒸馏,得到无色或淡黄色浆状粘稠液,即得到半代的树状大分子聚酰胺-胺;?将乙二胺用无水甲醇溶解,通氮气除氧,在-40~0℃下滴加半代PAMAM溶液;低温反应12~96小时后,将体系升至室温,继续反应12~96小时后,对其减压蒸馏,得到无色或淡黄色浆状粘稠液,即得到整代的树状大分子聚酰胺-胺;上述步骤重复进行,直到得到3~7代的聚酰胺-胺树状大分子,即树状大分子PAMAM;2)树状大分子/铂复合催化剂的制备将步骤1)得到的浓度为0.5~50μM的树状大分子PAMAM的水溶液与浓度为1×10-6~5×10-1M的铂离子水溶液,按摩尔比为1:12~64均匀混合,用弱酸调节溶液的pH值在3~5之间,使得金属离子与所述树状大分子PAMAM内部的胺基络合;再加入浓度为0.1~0.5M的还原剂,还原所述树状大分子PAMAM中的金属盐离子,即可制得封装有纳米零价铂金属的树状大分子复合物;所述树状大分子PAMAM的粒径一般为几个纳米,4代的PAMAM封装的铂纳米颗粒的粒径在0.5~4nm;3)树状大分子封装的量子点的制备将步骤1)得到的浓度为0.5~50μM的树状大分子PAMAM的水溶液与浓度为1×10-6~5×10-1M的Cd2+的水溶液,按摩尔比化学计量比nCd2+/nPAMAM?=?2~7:1均匀混合,20~60℃下,搅拌6~24h,使Cd2+与PAMAM充分配位,然后降至室温,加入与Cd2+等物质的量的Na2S或Se粉或Te粉,快速搅拌反应0.5~3h,则可分别得到透明的CdS或?CdSe或CdTe的量子点;4)二氧化钛的制备二氧化钛纳米颗粒选用市售的P25,德固赛产品;将钛酸正丁酯配制成浓度为0.01~0.5?M的乙醇溶液,取该溶液10mL,加入胶状模板剂P123、赋形剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP,?MW~1,300,000),其中,钛酸正丁酯、胶状模板剂P123及聚乙烯吡咯烷酮的摩尔比为2~7:2~4:1,室温下剧烈搅拌,得到均一透亮的溶胶;将此溶胶用于静电纺丝,将电纺得到的纤维在400~800℃下煅烧2~8h,即可得到一维结构纳米二氧化钛纤维;5)量子点与二氧化钛间的偶联将步骤4)中的纳米二氧化钛纤维配制成1×10-6~5×10-1M的TiO2水溶液,取100mL?所述TiO2水溶液与0.05mL偶联剂搅拌反应15min;然后,加入步骤3)中得到的树状大分子封装的量子点溶液5mL?继续搅拌15min,可实现量子点与二氧化钛间的偶联,得到量子点/二氧化钛偶联复合物;所述偶联剂是钛酸酯系偶联剂TG-2、TG-3、TG-38S、TG-27中的一种;6)阳极的制备根据阳极室的大小,裁剪一块合适大小的基本材料,在此基本材料上滴加步骤5)中得到的量子点/二氧化钛偶联复合物,使得量子点的负载量达到0.01~5?mg/cm2,最优0.8?mg/cm2;待其干透后,再固定化酶;将酶配制成1?mg/?mL的磷酸盐缓冲液,滴加在上述负载有量子点/二氧化钛偶联复合物的基本材料上,通过滴加的量调控酶的负载量为10~90?U/cm2;7)阴极的制备根据阴极室的大小,再裁剪一块合适大小的基本材料,在此基本材料上滴加步骤2)中得到的树状大分子/铂复合催化剂,使得铂的负载量达到0.001~0.5?mg/cm2。10.根据权利要求9所述的制备方法,其特征在于,所述静电纺丝的纺丝参数如下:纺丝电压10?kV,纺丝距离20?cm,溶胶流量为3?mL/h;步骤1)在减压蒸馏过程中加入几滴正丁醇作为过量乙二胺的共沸剂。

    说明书

    一种基于量子点、二氧化钛和酶的光电化学生物燃料电池及其制备方法

    技术领域

    本发明涉及一种酶基生物燃料电池,尤其涉及一种量子点、二氧化钛和酶的光电化学生物燃料电池,以及它的制备方法。?

    背景技术

    随着能源的日益短缺,开发新型清洁能源及调整能源结构已成为全世界的共识。酶基生物燃料电池通过使用酶作为催化剂,组合糖和有机酸等可再生的能量源,即燃料的氧化和氧的还原,在稳定的条件(常温、pH中性)下发电,被认为是21世纪首选的洁净、高效的发电方式。但目前酶基生物燃料电池离实际应用还比较遥远,主要是因为其输出功率密度远不能满足要求。?

    中国专利CN?101494296A(2009)公开了一种生物燃料电池及其制法、电子设备、酶固定电极及其制法。它是将电子介体与酶一起固定在生物燃料电池的阳极或阴极上,并且发现将固定在电极上的催化层中的电子介体的浓度设定为电子介体相对酶的米氏常数Km(以电子介体为底物的酶反应的米氏常数)的10倍以上,能够获得最大的电流值。电子介体优选具有醌骨架的化合物。?

    由于电子介体在其寿命,稳定性、和对酶的活性方面存在的问题,中国专利CN?101351913A公开了一种在生物阳极、生物阴极和生物燃料电池中使用酶的直接电子转移。利用固定在电极上的能够转移电子的电子导体,如碳材料、金属导体、半导体、介孔材料等,实现了电子的直接快速传递,从而提高了生物燃料电池的性能。?

    为了进一步提高酶基生物燃料电池的输出功率密度,美国专利US2007/0184309A1公开了一种主要用于光解水制氢的光电生物燃料电池,改进之处在于借鉴了太阳能电池的原理,采用了染料敏化的TiO2作为光阳极,构成了一种混合的光电化学生物燃料电池,不仅利用生物反应将燃料中的化学能转化为电能,同时利用光照将光能转化为电能,其性能优于用同样电极和燃料的太阳能电池和生物燃料电池。?

    但是,有研究者发现,量子点如CdS、CdSe、PbS等可以取代染料作为光敏剂,吸收可见光,使电子向更宽的半导体如TiO2或SnO2上转移,它们制得的太阳能电池性能更优。同时,有研究发现,TiO2的形貌也对增强入射光的利用率及促进载流子转换起重要作用。一维的TiO2纳米管较随机堆积的TiO2纳米粒子有更好的电子传递通路,其光电转化效率更高。?

    另外,生物燃料电池的阴极通常采用石墨、碳布或碳纸为基本材料,但直接使用效果不佳(特别是以氧为电子受体),可通过附着高活性催化剂得到改善,目前大多使用铂金属。含铂电极更容易与氧结合,催化氧气参与电极反应,同时可以减少氧气向阳极的扩散。采用纳米铂粉作为催化剂可使其表面面积最大化,而表面面积越大,其效率就越大。但铂t纳米粉存在的主要问题是:由于粒子与粒子之间彼此接触,使得总表面积减少。?

    发明内容

    为了解决现有技术中存在的问题,本发明提出一种基于量子点、二氧化钛和酶的光电化学生物燃料电池,并公开其制备方法。?

    本发明的技术方案为:?

    一种基于量子点、二氧化钛和酶的光电化学生物燃料电池,包括如下组成部分:包含有阳极的阳极室、包含有阴极的阴极室、分隔所述阳极室与所述阴极室的膜材料和外电路;

    所述阳极和所述阴极是在基本材料上负载修饰物构成;所述基本材料选自碳毡、碳纤维、碳纸、碳布中的一种或几种;其中优选碳纸;

    所述阳极的修饰物包含有量子点/二氧化钛/酶的复合物结构,其中,酶固定化在量子点/二氧化钛复合层上,量子点与二氧化钛间通过偶联剂连接;

    所述阴极的修饰物是将金属铂封装在3~7代的聚酰胺-胺树状大分子中形成的PAMAM/Pt?复合催化剂。

    所述膜材料是离子交换膜,所述酶选自葡萄糖氧化酶、乳酸氧化酶、辣根过氧化氢酶、胆固醇氧化酶、黄嘌呤氧化酶中的一种或几种。?

    所述离子交换膜是阳离子交换膜,如Nafion膜(全氟化高分子聚合物磺酸盐阳离子交换剂,杜邦公司产品)。?

    所述二氧化钛是二氧化钛纳米颗?;蚨趸涯擅紫宋?。?

    所述的量子点选用封装在所述3~7代的聚酰胺-胺树状大分子中的CdS、?CdSe、CdTe?中的一种或几种。?

    所述偶联剂选用钛酸酯系偶联剂TG-2(磷酸型单烷氧基类钛酸酯)TG-3(改进的磷酸型单烷氧基类钛酸酯)、TG-38S(焦磷酸型单烷氧基类钛酸酯)、TG-27(复合磷酸型单烷氧基类钛酸酯)中的一种。?

    所述化学生物燃料是指针对选用的酶而含有所述选用的酶的底物的溶液。如选用葡萄糖氧化酶,则化学生物燃料是指葡萄糖。?

    上述基于量子点、二氧化钛和酶的光电化学生物燃料电池的制备方法,包括如下步骤:?

    1)3~7代的聚酰胺-胺树状大分子的制备

    采用发散法合成树状大分子,由乙二胺和丙烯酸甲酯通过Michael加成反应和酰胺化反应交替进行,每完成一次完整的Michael加成反应和酰胺化反应,则树状大分子增加一代;

    将初始为乙二胺的聚酰胺-胺用无水甲醇溶解,并通氮气除氧后,在-40~0℃下,最好是-30℃,滴加丙烯酸甲酯,反应12~96小时后,减压蒸馏,得到无色或淡黄色浆状粘稠液,即得到半代的树状大分子聚酰胺-胺;?

    将乙二胺用无水甲醇溶解,通氮气除氧,在-40~0℃(最好是-30℃)下滴加半代PAMAM溶液;低温反应12~96小时后,将体系升至室温,继续反应12~96小时后,对其减压蒸馏,得到无色或淡黄色浆状粘稠液,即得到整代的树状大分子聚酰胺-胺;

    上述步骤重复进行,直到得到3~7代的聚酰胺-胺树状大分子,即树状大分子PAMAM;

    2)树状大分子/铂复合催化剂的制备

    将步骤1)得到的浓度为0.5~50μM的树状大分子PAMAM的水溶液与浓度为1×10-6~5×10-1M(最好是0.1M)的铂离子水溶液,按摩尔比为1:12~64均匀混合,用弱酸(如柠檬酸)调节溶液的pH值在3~5之间,使得金属离子与所述树状大分子PAMAM内部的胺基络合;再加入浓度为0.1~0.5M(最好是0.3M)的还原剂(如水合肼、硼氢化钠等),还原所述树状大分子PAMAM中的金属盐离子,即可制得封装有纳米零价铂金属的树状大分子复合物;所述树状大分子PAMAM的粒径一般为几个纳米,封装在树状大分子内的零价金属的粒径小于树状大分子的粒径,因此也是几个纳米,一般4代的PAMAM封装的铂纳米颗粒的粒径在0.5~4nm;

    3)树状大分子封装的量子点的制备

    将步骤1)得到的浓度为0.5~50μM的树状大分子PAMAM的水溶液与浓度为1×10-6~5×10-1M(最好是0.1M)的Cd2+的水溶液,按摩尔比化学计量比nCd2+/nPAMAM?=?2~7:1(优选2.5:1)均匀混合,在20~60℃下(优选35℃)搅拌6~24h(优选12?h),使Cd2+与PAMAM充分配位,然后降至室温,加入与Cd2+等物质的量的Na2S或Se粉或Te粉,快速搅拌反应0.5~3h(优选1?h),则可分别得到透明的CdS或CdSe或CdTe的量子点;

    4)二氧化钛的制备??

    二氧化钛纳米颗粒选用市售的P25,德固赛产品。

    将钛酸正丁酯配制成浓度为0.01~0.5?M的乙醇溶液,取该溶液10mL,加入胶状模板剂P123、赋形剂聚乙烯吡咯烷酮(PVP,?MW~1,300,000),其中,钛酸正丁酯、胶状模板剂P123及聚乙烯吡咯烷酮的摩尔比为2~7:2~4:1(优选为3:2.5:1),室温下剧烈搅拌,得到均一透亮的溶胶;将此溶胶用于静电纺丝,将电纺得到的纤维在400~800℃下(优选550??C)煅烧2~8h(优选4?h),升温速率可选3??C/min),即可得到一维结构纳米二氧化钛纤维;?

    5)量子点与二氧化钛间的偶联

    将步骤4)中的纳米二氧化钛纤维配制成1×10-6~5×10-1M的TiO2水溶液,取100mL?所述TiO2水溶液与0.05mL偶联剂搅拌反应15min;然后,加入步骤3)中得到的树状大分子封装的量子点溶液5mL?继续搅拌15min,可实现量子点与二氧化钛间的偶联,得到量子点/二氧化钛偶联复合物;所述偶联剂是钛酸酯系偶联剂TG-2、TG-3、TG-38S、TG-27中的一种;

    6)阳极的制备

    根据阳极室的大小,裁剪一块合适大小的基本材料,在此基本材料上滴加步骤5)中得到的量子点/二氧化钛偶联复合物,使得量子点的负载量达到0.01~5?mg/cm2,最优0.8?mg/cm2;待其干透后,再固定化酶;将酶配制成1mg/?mL的磷酸盐缓冲液(PBS溶液),滴加在上述负载有量子点/二氧化钛偶联复合物的基本材料上,通过滴加的量调控酶的负载量为10~90?U/cm2(优选30?U/cm2);

    7)阴极的制备

    根据阴极室的大小,再裁剪一块合适大小的基本材料,在此基本材料上滴加步骤2)中得到的树状大分子/铂复合催化剂,使得铂的负载量达到0.001~0.5?mg/cm2(优选0.2?mg/cm2)。

    所述静电纺丝的纺丝参数如下:纺丝电压10?kV,纺丝距离20?cm,溶胶流量为3?mL/h;步骤1)在减压蒸馏过程中加入几滴正丁醇作为过量乙二胺的共沸剂。?

    本发明适用于双室构型的酶基生物燃料电池,其阳极室、阴极室及外接电路等参照常规方法进行。?

    以下为4.0代树状大分子(G4.0)的结构式,其以乙二胺为核(core)、以乙二胺和丙烯酸甲酯的初始反应产物为G0.0代开始算起。从该4.0代树状大分子的结构式中还可看出G0.0、G1.0、G2.0、G3.0的结构式。?

    本发明的优点及效果:?

    上述制得的基于量子点、二氧化钛和酶的光电化学生物燃料电池具有如下特点:(1)将染料敏化的太阳能电池与酶生物燃料电池的概念相结合,不仅将有机燃料的化学能转化为电能,而且将光能也转化为电能,有利于提高生物燃料电池的输出性能;(2)选用半导体量子点作为光敏剂来敏化二氧化钛,小的量子点能以更快的速度将光子转换为电子,而大的量子点能吸收更多的入射光子,提高了入射光的利用效率;(3)选用市售的德固赛P25二氧化钛纳米颗粒,原料价廉易得;静电纺丝技术制备的二氧化钛纤维具有一维的结构,更有利于电子的传输;(4)采用树状大分子PAMAM作为模板来封装量子点,实现了在树状大分子内腔中的限域反应,有效控制了量子点的粒径;同时,通过选取不同代数的PAMAM,可以调控量子点的粒径:代数越低,粒径越小,代数越高,粒径越大;(5)类似的,采用树状大分子PAMAM封装Pt纳米颗粒作为催化剂来修饰燃料电池阴极,树状大分子封装的Pt不仅粒径?。?~4?nm)而且分散性好。采用这种纳米Pt作为催化剂可使其表面面积最大化,效率最大化。

    具体实施方式

    下面将结合实施例进一步阐明本发明的内容,但这些实施例并不限制本发明的?;し段?。?

    实施例1?

    步骤(1):将20g乙二胺溶解于100mL甲醇中,搅拌,通氮气15min,在-30℃下用恒流泵滴加1.36mol的丙烯酸甲酯,低温下反应48h后,将温度升到室温(20°C)让其熟化48h。反应完全后,在低于45°C、0.1MPa下减压蒸馏除去溶剂甲醇和过量的丙烯酸甲酯,得到0.5G?PAMAM。

    将上述的25mmol的0.5G?PAMAM溶于100mL甲醇中,用恒流泵滴加含200mmol的乙二胺甲醇溶液中,48h低温反应后,再加48h室温反应。同样待反应完全后,在低于45°C,0.1MPa下减压蒸馏,同时加入正丁醇与乙二胺组成共沸混合物后除去,得到1G?PAMAM。?

    重复上述合成过程,可得到从0.5G到7G的不同代数的半代或整代PAMAM树状大分子。?

    将步骤(1)制备的5代树状大分子PAMAM配制成50μM的水溶液,用弱酸,如柠檬酸,调节溶液的pH值为5。量取20mL?5代PAMAM树状大分子水溶液倒入50mL的小烧杯中。?

    步骤(2):在小烧杯中继续加入浓度为0.1M的K2PtCl4水溶液,树状大分子PAMAM与K2PtCl4的摩尔比为1:30。搅拌,室温下反应72小时。?

    步骤(3):再加入相比较K2PtCl4的量20倍过量的,浓度为0.3M的还原剂NaBH4水溶液,用0.1M的盐酸调节溶液的pH值至8,将络合在树状大分子中金属离子还原成零价纳米颗粒?;乖从ρ杆俜⑸?,然后将溶液倒入透析袋中,在大量水环境中透析24小时,其间经多次换水。得到内部封装了纳米金属颗粒的树状大分子PAMAM的复合物。将此复合物配制成2mg/mL的水溶液,放置在50mL的小烧杯中。?

    步骤(4):取10?mL浓度为0.1?mol/L的G4.0?PAMAM甲醇溶液,调节其pH在7.0左右,加入适量的硝酸铬甲醇溶液,使nCd2+/nPAMAM为2.5,35?C搅拌12?h,使Cd2+与PAMAM树形分子充分配位,然后降至室温,加入与Cd2+等物质量的Na2S(VCH3OH:VH2O?=?9:1的溶液),快速搅拌反应1?h,确保得到透明的CdS量子点,产物存放于4℃环境中。?

    步骤(5):配制0.05M?的钛酸正丁酯乙醇溶液50?mL,依次加入0.6g的P123,?0.3g的PVP,?室温下剧烈搅拌,得到均一透亮的溶胶。取该溶胶10mL,用于静电纺丝,纺丝电压10?kV,纺丝距离20?cm,溶胶流量为3?mL/h。将电纺得到的纤维在550??C下煅烧4?h?(升温速率3??C/min),得到二氧化钛纤维,直径约为200nm,纤维上分布有孔道,比表面积大。?

    步骤(6):取步骤(5)中的TiO2纤维40mg配制成100mL?0.05mmol/L的水溶液;取5mL?TiO2水溶液与0.05mL偶联剂TG-2,搅拌反应15min;加入PAMAM-CdS溶液5mL?继续搅拌15min。反应完全后,得到量子点CdS/二氧化钛复合物溶液。?

    步骤(7):根据阳极室的大小,裁剪一块合适大小的碳纸,往碳纸上滴加步骤(6)中得到的量子点CdS/二氧化钛复合物溶液,使得量子点的负载量达到0.8?mg/cm2。将葡萄糖氧化酶配制成1mg/mL的PBS(磷酸盐缓冲液)溶液,滴加在上述负载有量子点CdS/二氧化钛复合物的碳纸上,酶的负载量为30?U/cm2。得到阳极修饰物,即负载着量子点CdS/二氧化钛纤维/酶复合物的碳纸。?

    步骤(8):根据阴极室的大小,再裁剪一块合适大小的碳纸,往该碳纸上滴加步骤(3)中得到的树状大分子/铂复合催化剂,使得铂的负载量达到0.2?mg/cm2。得到阴极修饰物,即负载着树状大分子/铂复合催化剂的碳纸。?

    步骤(9):用Nafion膜作为质子交换膜(PEM)隔开阳极室和阴极室,构造量子点/二氧化钛/酶的光电化学生物燃料电池。采用150?W的氙灯为光源,Keithley?2400多功能数字源表测试电池性能。以葡萄糖为燃料,测得电池的短路电流达480?μA/cm2,开路电压为0.6?V。?

    实施例2?

    用“加入与Cd2+等物质量的Se粉”?取代步骤(4)中的“加入与Cd2+等物质量的Na2S”?;且省略步骤(5);用“P25二氧化钛纳米颗?!比〈街瑁?)中的“步骤(5)中的TiO2纤维”重复实施例1中的各个步骤,最后得到阳极修饰物为负载着量子点CdSe/P25二氧化钛/酶复合物的碳纸,以葡萄糖为燃料,测得电池的短路电流达450?μA/cm2,开路电压为0.5?V。

    对比例?

    ????用空白的碳纸上负载相同量的酶作为阳极修饰物,用空白碳纸负载相同量的电沉积制备的铂(粒径在200nm左右)颗粒作为阴极修饰物,重复实施例1中的各个步骤,以葡萄糖为燃料,测得电池的短路电流仅为6?μA/cm2,开路电压仅为0.2?V。?

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    本文标题:一种基于量子点、二氧化钛和酶的光电化学生物燃料电池及其制备方法.pdf
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