[發明專利]一種負載混合價態鐵的活化碳氣凝膠電極的制備方法及應用

有效

• 申請號: 201210161622.3
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN103420458A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 趙國華;王宇晶;趙紅穎;柴守寧;王亞波
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F1/469
• 分類號: C02F1/469;C02F1/72
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 林君如

1.一種活化碳氣凝膠電極的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：將間苯二酚、甲醛、催化劑碳酸鈉和水按照摩爾比為1∶2∶0.008∶17.5混合均勻，倒入玻璃模具中，然后放入密閉容器中，靜置反應，取出所得到酚醛樹脂氣凝膠，再用表面張力小于30mN/m的有機試劑丙酮進行溶劑置換，時間為5～7天，每隔1天更換一次；將所得到酚醛樹脂氣凝膠放置于室溫下進行干燥，室溫干燥時間為5～7天后在管式爐中控制程序升溫，以1.5～3.5℃/min的速度升溫到600～1200℃并保持在該溫度下反應3～5h，然后以同樣速度冷卻至室溫，得到片狀碳氣凝膠，將片狀碳氣凝膠于管式爐中，控制爐溫以1.5～5.5℃/min的速率升至850℃，同時通入100～300mL/min的混合氣，保持2～6h，冷卻得到具有超高比表面積的活化碳氣凝膠電極。

2.一種負載混合價態鐵的活化碳氣凝膠電極的制備方法，其特征在于，將濃度為0.1～0.5mol·L^-1?FeSO₄和N₂H₄·H₂O按體積比為40∶8～15配制成混合溶液，再加入K值為30，數均分子量為4000的聚乙烯吡咯烷酮，加入量為0.5～2g/48～55ml混合溶液，再用NaOH調節pH值為8～10，磁力攪拌30min，得到均勻透明溶液，將溶液轉入聚四氟乙烯內襯的不銹鋼高壓反應釜中，將活化碳氣凝膠電極置于反應釜中，貼壁放置，反應釜置于烘箱中，180～220℃反應20～30h，取出電極，用去離子水和乙醇沖洗表面，以去除殘留的鹽，將制備得到的電極60℃烘干，得到負載混合價態鐵的活化碳氣凝膠電極。

3.一種如權利要求2制備得到的負載混合價態鐵的活化碳氣凝膠電極的應用，其特征在于：負載混合價態鐵的活化碳氣凝膠電極為陰極用于電吸附輔助快速高效電芬頓氧化降解裝置中，負載混合價態鐵的活化碳氣凝膠電極為陰極，BDD電極為陽極，采用直流穩壓電源提供所需的電壓，控制恒電位電壓-30～+20V，上述方法中相關的工藝參數為：水樣處理體積為30～100ml，電極面積可為2～10cm²，電極間距保持在0.5～3cm，控制工作電極的電位為-30～+10V，上述方法中進行恒電位電吸附，處理時間在20-60min之間。