[发明专利]一种具有抗毒化能力的果糖燃料电池的制备方法

说明书

本发明属于燃料电池领域，公开了一种具有抗毒化能力的果糖燃料电池的制备方法。以CuO‑NiNPs/ITO电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝为对电极组成三电极系统，将该三电极系统置于支持电解质和果糖溶液和支持电解质为燃料组合构建成为果糖燃料电池。该制备方法开发一种非酶燃料电池阳极，结合纳米材料的优势，以获得一种具有较高催化活性和稳定性的燃料电池阳极，提高化学能的转换率，促进燃料电池的发展。

技术领域

本发明属于燃料电池领域，本发明涉及一种具有抗毒化能力的果糖燃料电池的制备方法。具体涉及一种基于ITO的纳米镍-氧化铜复合电极(CuO-NiNPs/ITO电极)在果糖溶液电催化氧化构建果糖燃料电池的应用。

背景技术

燃料电池现有研究中通常采用葡萄糖作为糖类燃料电池的研究，并且在现阶段，生物酶常用于葡萄糖燃料电池的氧化，以制备出具有较好氧化活性的燃料电池阳极。然而，由于酶的耐受性不足，无法在强酸性或强碱性环境下存活，并且也无法提供稳定的电流，因而限制其在燃料电池方面的应用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种具有抗毒化能力的果糖燃料电池的制备方法，该制备方法开发一种非酶燃料电池阳极，结合纳米材料的优势，以获得一种具有较高催化活性和稳定性的燃料电池阳极，提高化学能的转换率，促进燃料电池的发展。

本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

一种具有抗毒化能力的果糖燃料电池的制备方法；以CuO-NiNPs/ITO电极为工作电极，Ag/AgCl电极为参比电极，铂丝为对电极组成三电极系统，将该三电极系统置于支持电解质和果糖溶液和支持电解质为燃料组合构建成为果糖燃料电池。

将构建的CuO-NiNPs/ITO阳极与阴极通过导线连接，插入的果糖溶液中，自发反应氧化果糖，实现生物质能向电能转化，阳极产生的电子通过导线传递到阴极上，将氧气还原成氢氧根离子，实现电能的存储。

进一步地，所述支持电解质为0.01-1mol/LKOH，优选为1mol/LKOH，pH为14。

进一步地，所述CuO-NiNPs/ITO电极包括：氧化铟锡导电玻璃(ITO)为基底和导电层，纳米镍-氧化铜颗粒为电化学沉积层，所述纳米镍-氧化铜颗粒沉积在ITO上。

本发明与现有技术相比的有益效果是：

本发明提供的果糖燃料电池抗毒化能力强，结构稳定。

本发明提供的果糖燃料电池所采用的电极利用ITO良好的导电性，制得一种对果糖具有高灵敏度的电极，且该电极在果糖为基液时，催化效果好、灵敏度高、选择性好、结构稳定等优点，本发明提供的燃料电池可用于制作随身充电宝，可用于发电厂及电动汽车等领域。

果糖来源广泛，是可再生能源，所制燃料电池体积小巧，燃料利用便利，洁净环保。燃料在常温常压下为液体，相比于其它燃料电池而言，具有安全可靠、能量密度高、操作温度低、无电解质腐烛等优点。

附图说明

图1为基于ITO的纳米镍-氧化铜复合电极表面形貌图。

图2为果糖溶液与空白溶液循环伏安曲线对比图。

图3为不同扫速果糖溶液的循环伏安曲线图。

图4为不同扫速的果糖的标准曲线图。

图5为CuO-NiNPs/ITO电极抗毒化曲线图。

具体实施方式

下面通过具体实施例详述本发明，但不限制本发明的保护范围。如无特殊说明，本发明所采用的实验方法均为常规方法，所用实验器材、材料、试剂等均可从商业途径获得。

实施例1