[发明专利]一种可见光激发纳米CdS/TiO2增强抗坏血酸/葡萄糖燃料电池

摘要

本发明属于光催化燃料电池领域，公开了一种可见光激发纳米CdS/TiO2增强抗坏血酸/葡萄糖燃料电池。本发明以纳米CdS修饰TiO2电极作光阳极，利用CdS/TiO2电极在可见光下增强抗坏血酸促进葡萄糖的光催化氧化，实现了廉价非酶催化剂在中性环境中可见光辐射下对葡萄糖的光催化氧化，并以其为基础研制了一种光催化燃料电池，在可见光激发下该电池最大功率达35.6μW·cm‑2，短路电流为568.2μA·cm‑2，光电转化效率为10.3％。该方法具有成本低、利用生物体内物质作燃料、电池功率大等优势。

主权项

1.一种可见光激发纳米CdS/TiO2增强抗坏血酸/葡萄糖燃料电池，其特征在于：该燃料电池是以纳米CdS/TiO2电极作光阳极，以碳毡作阴极；持续通氧以保持在饱和氧气氛围下，在阳极池中加入氯化钠溶液作电解质溶液、加入葡萄糖作燃料、加入抗坏血酸作燃料及葡萄糖氧化介导剂、加入亚硫酸钠和硫化钠作牺牲剂、加入三羟甲基氨基甲烷作缓冲剂，在阴极池中加入氯化钠溶液和三羟甲基氨基甲烷，两池之间用饱和氯化钾盐桥相连接，在可见光辐射下构建形成光催化燃料电池；所述纳米CdS/TiO2电极通过以下方法制备得到：(1)将氧化铟锡导电玻璃浸入所制备的TiO2溶胶后进行提拉，使溶胶附着在基底上，再将该电极放入烘箱中恒温干燥12h后得到TiO2电极；(2)采用循环伏安法电沉积技术，在三电极体系中，工作电极为TiO2电极，对电极为钛电极，参比电极为饱和甘汞电极，电解液为pH＝2.0的0.01mol/L氯化镉、0.01mol/L硫代硫酸钠溶液，沉积的电位范围为‑0.3V～‑0.9V，扫描圈数为100圈，扫速为0.05V s‑1；(3)将沉积好的电极放入烘箱中恒温干燥12h得到CdS/TiO2电极。