[发明专利]一种光催化紧密耦合微生物燃料电池、制备方法及应用

权利要求书

1.一种光催化紧密耦合微生物燃料电池，包括阴极和阳极，其特征在于：所述阳极包括生物阳极和光阳极，所述生物阳极和光阳极并联连接，所述光阳极包括光催化剂和阳极基底Ⅰ，所述光催化剂附着在阳极基底Ⅰ上。

2.根据权利要求1所述的一种光催化紧密耦合微生物燃料电池，其特征在于：所述光催化剂包括磷酸银、TiO₂、ZrC、ZnO、CdS、WO₃、Fe₂O₃、PbS、SnO₂、ZnS中的一种或几种材料的组合。

3.根据权利要求1所述的一种光催化紧密耦合微生物燃料电池，其特征在于：所述阳极基底Ⅰ包括二维碳材料或三维碳材料。

4.根据权利要求1所述的一种光催化紧密耦合微生物燃料电池，其特征在于：所述生物阳极包括微生物和阳极基底Ⅱ，所述微生物附着在阳极基底Ⅱ上。

5.根据权利要求4所述的一种光催化紧密耦合微生物燃料电池，其特征在于：所述阳极基底Ⅱ的表面修饰有过渡金属氮化物。

6.根据权利要求4所述的一种光催化紧密耦合微生物燃料电池，其特征在于：所述阳极基底Ⅱ包括二维碳材料或三维碳材料。

7.根据权利要求5所述的一种光催化紧密耦合微生物燃料电池，其特征在于：所述过渡金属氮化物包括TiN、ZrN、VN、MoN中的一种或几种的组合。

8.一种权利要求1-7任一权利要求所述的一种光催化紧密耦合微生物燃料电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：将光催化剂、粘结剂混合均匀，涂覆在阳极基底Ⅰ上，干燥得到光阳极；

步骤二：将光阳极和生物阳极并联共同构成光催化紧密耦合微生物燃料电池的阳极；

步骤三：构建光催化紧密耦合微生物燃料电池。

9.根据权利要求8所述的一种光催化紧密耦合微生物燃料电池的制备方法，其特征在于，将过渡金属氮化物、粘结剂混合均匀，涂覆在阳极基底Ⅱ上，干燥，引入微生物得到生物阳极。

10.一种权利要求1-7任一权利要求所述的一种光催化紧密耦合微生物燃料电池的应用，其特征在于，包括以下步骤：微生物在光催化紧密耦合微生物燃料电池的阳极形成菌膜时，加有机污染物，开始光照处理。