1.一种聚吡咯修饰微生物燃料电池阳极的制备方法,其特征在于,包括以下有效步骤:A、将石墨毡切割成需要的尺寸,在50℃条件下,分别用1mol/L HCl、1mol/L NaOH、3%H2O2、丙酮、去离子水清洗,待其干燥后备用;
B、用导电银胶将石墨棒固定在石墨毡一侧,再用环氧树脂胶封闭固定,室温干燥后备用;
C、按照质量比为3:7比例准确称取氨基化Fe3O4@SiO2纳米颗粒和清洗干燥后的羧基化多壁碳纳米管,在研钵中研磨,使二者混合均匀,得到Fe3O4@SiO2/MWCNT纳米复合材料;其中,所述氨基化Fe3O4@SiO2纳米颗粒的制备方法,包括以下步骤:a、称取一定量的六水合三氯化铁,然后用1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐和水按照体积比1:1的比例的混合溶液溶解,配置1.00mol/L三氯化铁溶液,配置完成后备用;
b、称取一定量的七水合硫酸亚铁,然后用1‑丁基‑3‑甲基咪唑四氟硼酸盐和水按照体积比1:1的比例的混合溶液溶解,配置0.50mol/L硫酸亚铁溶液,配置完成后备用;
c、将配置好的三氯化铁溶液和硫酸亚铁溶液混合均匀,同时用水浴加热并保温在30℃,在搅拌条件下,向三氯化铁和硫酸亚铁混合溶液缓慢滴入1.00mol/L的NaOH溶液,再滴加浓氨水,直至三氯化铁和硫酸亚铁混合溶液完全变黑;
d、待三氯化铁和硫酸亚铁混合溶液完全变黑后,继续滴加NaOH溶液并30℃下搅拌保温
2h;
e、搅拌结束后,离心分离反应混合物,将分离得到的黑色固体用无水乙醇洗涤3次,再用去离子水洗涤3次,经磁分离后80℃真空干燥,得到Fe3O4纳米颗粒;
f、取Fe3O4纳米颗粒分散无水乙醇中,超声震荡使颗粒分散均匀,然后,依次添加无水乙醇、去离子水、浓氨水,得到悬浊液;
g、将悬浊液在80℃下搅拌0.5h,缓慢滴加正硅酸乙酯,在80℃下搅拌回流反应2h;
h、待反应结束后,离心得到固体产物,再用去离子水洗涤三次,制得磁性SiO2核;
i、将磁性SiO2核分散在无水乙醇中,超声震荡使颗粒分散均匀,再依次加入去离子水、十六烷基三甲基溴化铵、浓氨水,得到悬浊混合液;
j、将悬浊混合液在80℃下搅拌0.5h,缓慢滴加正硅酸乙酯,在80℃下搅拌回流反应2h,将反应得到的固体产物在无水乙醇和浓盐酸混合液中90℃回流48h以去除十六烷基三甲基溴化铵,此过程重复两次以上,直至红外光谱中十六烷基三甲基溴化铵的吸收峰消失,再将固体产物用无水乙醇、去离子水分别洗涤3次,经磁分离后,80℃真空干燥,得到Fe3O4@SiO2;
k、将Fe3O4@SiO2与乙醇和乙醇胺的混合液进行回流12h,重复1‑2次,洗涤、干燥后得到粉末即为氨基化Fe3O4@SiO2纳米颗粒;
D、按照10mgFe3O4@SiO2/MWCNT纳米复合材分散在1mL 1%Nafion/乙醇溶液中的比例,超声分散均匀,每500μL滴于1cm2石墨毡均匀的滴涂在石墨毡的双面,室温干燥后备用;
E、通过电化学方法将吡咯溶液聚合在已固定有Fe3O4@SiO2/MWCNT纳米材料的石墨毡表面,即可得到聚吡咯修饰微生物燃料电池阳极。
2.根据权利要求1所述的聚吡咯修饰微生物燃料电池阳极的制备方法,其特征在于,所述k步骤中,乙醇和乙醇胺按照体积比5:1的比例混合。
3.根据权利要求1所述的聚吡咯修饰微生物燃料电池阳极的制备方法,其特征在于,所述E步骤中,吡咯溶液为吡咯、对甲苯磺酸钠和碳酸钠用去离子水溶解后而得。