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随着社会文明的进步,人类世界对能源的需求越来越高,但随着化石能源的消耗带来了污染环境的大问题,因此开发新能源是继第二次工业革命之后的社会趋势。电化学技术在新能源开发方面有着重要作用,它涉及到的热点是催化电极的制备。作为催化电极,它要求催化效率高,电导性能好。但存在的问题是催化电极的催化效率和催化活性都需要提高。用于催化电极的研究有载体的选择和催化剂的选择,科学研究者都研究过碳家族纳米材料如碳纳米管、中空多孔碳、氧化石墨烯等作为电导材料的载体,但它们的成本较高,通过化学工艺合成,过程复杂且对环境有害。细菌纳米纤维素(Bacterial Nano-Cellulose,BNC)来源于微生物代谢,是一种天然高聚物,具有纯度高、生物降解性好,机械拉伸性能优良的特性,最重要的是具备三维网状的多孔纳米结构,因此可作为理想的环境友好型载体材料。BNC材料简单易得,培养BNC的原料主要由碳源和氮源组成,但需要探索出不同的方法来高效生产,获取更多的BNC用于电导材料的研究。BNC的高效生产与培养方式(振荡培养与静置培养)有关,寻找合适的培养方法最为重要。本文研究了以不同浓度的葡萄糖作为碳源在三种不同收获方式下(间歇取膜、间歇振荡、定期静置)培养得到纳米细菌纤维素并比较其产量和BNC膜的相关性能,得出了以50g/L葡萄糖作碳源,通过定期静置培养得到的BNC膜在相关性能上相比于其他葡萄糖浓度和其他培养方式较好,经过纯化后用作载体材料,通过改变不同的反应条件来比较复合膜材料的电化学性能。实验研究结果如下:(1)从宏观形貌上来看,葡萄糖的浓度会影响BNC膜的形貌,当葡萄糖浓度达到100g/L时,BNC膜表面会形成部分断裂的形态,膜的均一性较差。(2)从产量上来看,在间歇取膜实验中,随着取膜次数的增加,BNC膜的产量下降;对比三种不同的收获方式,在间歇取膜和间歇振荡实验中,葡萄糖浓度为50g/L时,产量均最大,分别达到4.87g/L、5.14g/L,在定期静置实验中,葡萄糖浓度为100g/L时的产量稍比50g/L高,达到了5.31g/L。考虑高效生产的问题,因此,葡萄糖浓度为50g/L在三种收获方式下均为最佳的培养浓度。(3)在复合膜材料的制备上,经过多种因素的对比,结果得出当CuSO4与NaBH4的物质的量之比为4:3,加70%体积的乙醇作稳定剂,BNC膜浸泡于CuSO4溶液中24h,NaBH4滴加速度为4ml/min时的电导性能最好,电流密度、电导率均为最大值分别达到了37.5mA/cm2、0.07S/cm。另外,由此条件得到的BNC复合膜上的铜纳米颗粒平均粒径为58.83nm。因此,在此最佳条件下合成的BNC复合膜材料可作为催化电极材料。BNC材料绿色无污染,成本低廉,可大量投入制备催化电极。