[發(fā)明專(zhuān)利]一種新型碳?xì)饽z電極的制備及其應(yīng)用無(wú)效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 200910047015.2 | 申請(qǐng)日： | 2009-03-04 |
| 公開(kāi)（公告）號(hào)： | CN101492158A | 公開(kāi)（公告）日： | 2009-07-29 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 趙國(guó)華;吳梅芬;金宇寧;胡惠康 | 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人： | 同濟(jì)大學(xué) |
| 主分類(lèi)號(hào)： | C01B31/02 | 分類(lèi)號(hào)： | C01B31/02;H01M4/38 |
| 代理公司： | 上海智信專(zhuān)利代理有限公司 | 代理人： | 吳林松 |
| 地址： | 200092上*** | 國(guó)省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 新型 凝膠 電極 制備 及其 應(yīng)用 | ||
1、一種新型碳?xì)饽z電極的制備方法，其特征在于：包括：(1)采用溶膠-凝膠酚醛聚合法，以間苯二酚、甲醛為原料，碳酸鈉或氫氧化鈉或氫氧化鉀為催化劑，反應(yīng)后靜置得到具有網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)的酚醛樹(shù)脂；
(2)根據(jù)所需電極材料的外觀尺寸準(zhǔn)備模具，根據(jù)所需電極的厚薄程度，調(diào)節(jié)間隔距離得到符合要求的酚醛樹(shù)脂片，厚度控制在5～10mm之間；
(3)將經(jīng)過(guò)靜置后得到的塊狀酚醛樹(shù)脂在表面張力小于30mN/m的有機(jī)試劑中進(jìn)行溶劑置換，至其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的水分子被有機(jī)試劑所替換，然后在室溫下晾干；
(4)將干燥后的氣凝膠在管式爐中程序升溫至600～1200℃并保持3～5小時(shí)進(jìn)行碳化，得到碳?xì)饽z；
(5)將碳化后得到的碳?xì)饽z，在含二氧化碳的混合氣存在的情況下升溫至800～900℃，并保持1～3小時(shí)進(jìn)行活化，得到具有高比表面積的碳?xì)饽z電極。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳?xì)饽z電極的制備方法，其特征在于：包括：
(1)將間苯二酚∶甲醛∶碳酸鈉或氫氧化鈉或氫氧化鉀∶水(摩爾比)按照1∶2∶m∶17.5的比例混合均勻后，倒入一個(gè)玻璃模具中，中間以玻璃隔板分割，控制間距為0.5～3cm，然后放入一個(gè)密閉容器中，放入烘箱內(nèi)控制一定的溫度靜置；其中間苯二酚：碳酸鈉或氫氧化鈉或氫氧化鉀m＝50～300；
(2)靜置時(shí)間為：20～30℃下20～30小時(shí)，50～60℃下20～30小時(shí)，80～90℃下60～90小時(shí)，然后取出所得到酚醛樹(shù)脂氣凝膠，再用表面張力小于30mN/m的有機(jī)試劑進(jìn)行溶劑置換，時(shí)間為5～7天，每24小時(shí)更換新鮮的有機(jī)試劑；
(3)然后取出所得到酚醛樹(shù)脂氣凝膠放置于室溫下進(jìn)行干燥，室溫干燥時(shí)間為5～7天；
(4)碳化過(guò)程：將所得到酚醛樹(shù)脂氣凝膠在管式爐中控制程序升溫，以1.5℃/min～3.5℃/min的速度升溫到600℃～1200℃并保持3～5小時(shí)，然后以同樣速度冷卻至室溫。
(5)活化過(guò)程：在管式爐中將碳化后的碳?xì)饽z以1.0℃/min～2.0℃/min的速度升溫至800℃～900℃并保持1～3小時(shí)，然后降至室溫，在整個(gè)過(guò)程中以150ml/min～250ml/min的含二氧化碳的混合氣氣流量通入管式爐，最后得到碳?xì)饽z電極。
3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的碳?xì)饽z電極的制備方法，其特征在于：包括：步驟(3)中所述有機(jī)試劑包括丙酮或無(wú)水乙醇。
4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳?xì)饽z電極的制備方法，其特征在于：所述“含二氧化碳的混合氣”是指二氧化碳CO2與非氧化性氣體X的混合氣，其中體積比X∶CO2＝10∶5～7。
5、權(quán)利要求1或2所述的碳?xì)饽z電極的應(yīng)用，其特征在于：將其用于電吸附裝置：與鉑絲相連接的碳?xì)饽z電極作為工作電極，鉑片為對(duì)電極，飽和甘汞電極作為參比電極，采用采用電化學(xué)恒電位方式提供所需的微電場(chǎng)，控制恒電位電壓200～600mV。
6、權(quán)利要求5所述的碳?xì)饽z電極的應(yīng)用，其特征在于：所用于處理的污染物包括：典型酚類(lèi)污染物、具有毒性的苯胺類(lèi)污染物、雜環(huán)類(lèi)污染物。
7、權(quán)利要求6所述的碳?xì)饽z電極的應(yīng)用，其特征在于：所述污染物包括苯酚、苯胺、吲哚。
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