[发明专利]一种氧化镍碳纳米管催化剂及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种氧化镍碳纳米管催化剂的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)PDDA处理碳纳米管：将碳纳米管置于0.5～3wt％PDDA水溶液中超声分散，获得均一的黑色溶液；

(2)将步骤(1)的黑色溶液与NiCl₂水溶液混合，用氨水调pH 10～11，搅拌均匀，并用去离子水和乙醇分别洗涤，经过滤、干燥得到黑色沉淀物；

(3)将沉淀物在380～420℃马弗炉下煅烧2～3小时，即制氧化镍碳纳米管催化剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碳纳米管与Ni²⁺的质量比为1：(0.16～1.17)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述PDDA水溶液的质量分数为1％。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述分散时间为0.5～1h。

5.权利要求1或2或3或4所述方法制备的氧化镍碳纳米管催化剂。

6.权利要求5所述氧化镍碳纳米管催化剂在MFC中的应用。

7.根据权利要求6所述的应用，其特征在于，将氧化镍碳纳米管催化剂制备MFC空气阴极材料后，组装单室无膜空气阴极MFC并运行。

8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述MFC空气阴极材料的制备：先在基体材料涂上碳基层，然后在另外一面涂上4层PTFE层作为扩散层，最后，在已经涂好碳基层上涂氧化镍碳纳米管催化剂。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，MFC的运行过程中是取1：1体积比沼气池底泥上清液和沼渣作为接种物，并将接种物和1g·L^-1的葡萄糖营养液按照1:1的体积比混合后接种于MFC。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述接种物的预培养液的组分如下：1g·L^-1葡萄糖，0.08g·L^-1NH₄Cl，0.04g·L^-1KH₂PO₄，0.48g·L^-1酵母膏和5mL·L^-1微量元素溶液；

所述葡萄糖营养液的组分如下：1g·L^-1葡萄糖，5mL·L^-1维他命溶液，12.5mL·L^-1微量元素和50mmol·L^-1PBS溶液。