[發(fā)明專利]一種硫摻雜納米碳及其電化學(xué)制備方法與用途

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610179713.8
• 申請(qǐng)日: 2016-03-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105839129B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪的華;陳志剛;鄧博文;朱華;肖巍;毛旭輝;甘復(fù)興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C25B1/00
• 分類(lèi)號(hào): C25B1/00;C25B11/04;C25B13/00;B82Y30/00;H01G11/30;H01G11/36;H01M4/36;H01M4/38;H01M4/587;H01M10/0525
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司42102
• 代理人: 崔友明

1.一種硫摻雜納米碳電化學(xué)制備方法，其使用堿金屬碳酸鹽作為熔鹽電解質(zhì)體系，所述的堿金屬碳酸鹽為L(zhǎng)i₂CO₃、Na₂CO₃和K₂CO₃的混合；采用惰性材料為陽(yáng)極，以金屬或非金屬材料為陰極；采用電化學(xué)反應(yīng)裝置，控制電化學(xué)反應(yīng)裝置的電解槽壓在2.8V-6V之間；將含有CO₂和SO₂的火電廠、水泥廠、化工廠除塵脫硫后的工業(yè)煙氣通入熔鹽電解質(zhì)中，在350-900℃的溫度范圍內(nèi)，進(jìn)行電解，制得硫摻雜納米碳。

2.一種硫摻雜納米碳電化學(xué)制備方法，其使用堿金屬碳酸鹽與堿金屬硫酸鹽的混合體作為熔鹽電解質(zhì)體系，所述的堿金屬碳酸鹽為L(zhǎng)i₂CO₃、Na₂CO₃和K₂CO₃的混合；采用惰性材料為陽(yáng)極，以金屬或非金屬材料為陰極；采用電化學(xué)反應(yīng)裝置，控制電化學(xué)反應(yīng)裝置的電解槽壓在2.8V-6V之間；將CO₂或者含有CO₂和SO₂的火電廠、水泥廠、化工廠除塵脫硫后的工業(yè)煙氣通入熔鹽電解質(zhì)中，在350-900℃的溫度范圍內(nèi)，進(jìn)行電解，制得硫摻雜納米碳。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的硫摻雜納米碳電化學(xué)制備方法，其特征在于，所述的堿金屬硫酸鹽為L(zhǎng)i₂SO₄、Na₂SO₄和K₂SO₄中的任意一種或者多種的混合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硫摻雜納米碳電化學(xué)制備方法，其特征在于，所述陽(yáng)極為二氧化錫陶瓷電極、石墨電極以及鈦電極、金電極、鉑電極、銥電極、鈀電極及其合金電極中的任意一種；所述的陰極為石墨電極以及鎳電極、銅電極、鉬電極、鈦電極、鋁電極、銀電極、金電極、鉑電極及其合金電極中的任意一種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的硫摻雜納米碳電化學(xué)制備方法，其特征在于：所述的電化學(xué)反應(yīng)裝置分為陰極區(qū)和陽(yáng)極區(qū)，采用全封閉或者半封閉的隔膜將陰極區(qū)和陽(yáng)極區(qū)分開(kāi)，防止陽(yáng)極區(qū)產(chǎn)生的氧氣擴(kuò)散至陰極區(qū)，避免陰極區(qū)得到的硫摻雜碳材料被二次氧化。

6.權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)制備方法所得的硫摻雜納米碳。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的硫摻雜納米碳，其特征在于，所述的硫摻雜納米碳的形貌為蜂窩狀，其粒徑為200-250nm，所述的硫摻雜納米碳中硫主要以C-S-C的成鍵方式形成。

8.權(quán)利要求6所述的硫摻雜納米碳作為超級(jí)電容器用儲(chǔ)能材料、鋰離子電池正極材料、電催化材料以及有效吸附水體中及空氣中的污染物的材料的應(yīng)用。