[發明專利]基于CeO-ZrO-NiO和吡嗪修飾的石墨電極

在審

• 申請號: 201711459365.0
• 申請日: 2017-12-28
• 公開（公告）號: CN108163931A
• 公開（公告）日: 2018-06-15
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 光合強化（北京）生物科技有限公司
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F103/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于CeO?ZrO?NiO和吡嗪修飾的石墨電極。清洗后的石墨棒經Ce(NO₃)₂、2,5?二氯吡嗪、正丁醇、異丙醇、甲醇和3,5?二溴?2?氯吡嗪制備的混合液處理后得到物質C。物質C經Zr(NO₃)₂、2?甲氨基吡嗪、正丁醇、異丙醇、甲醇和2?氨基?3?氯吡嗪制備的混合液處理后得到物質D。物質D經Ni(NO₃)₂、2?羥基?5?溴吡嗪、正丁醇、異丙醇、甲醇和3,5?二溴?2?羥基吡嗪制備的混合液處理后得到的物質即為基于CeO?ZrO?NiO和吡嗪修飾的石墨電極。本發明的有益效果是，制得的基于CeO?ZrO?NiO和吡嗪修飾的石墨電極具有活性高、適應性強、壽命長等特點。

技術領域

本發明屬于電化學處理廢水的化學修飾電極技術領域，特別涉及一種基于CeO-ZrO-NiO和吡嗪修飾的石墨電極。

背景技術

電催化氧化技術通過產生羥基自由基等強氧化性的活性基團來降解廢水中的有機污染物，具有無二次污染、成本低、適用性強、效率高等特點，在處理高濃度、難生化降解廢水方面具有應用潛力。電化學反應一般是在電極表面附近進行的，因此電極表面性能如何至關重要，選擇適合的電極材料和對其改性，以改善電極的表面催化性能，便成了電化學工作者研究的新課題。如何提高電極的氧還原催化性能成為了研究的熱點，有很多研究集中在修飾電極材料以提高其氧還原催化性能。電催化電極的表面微觀結構和狀態是影響電催化性能的重要因素，目前還缺少活性高、適應性強、壽命長的電極。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于CeO-ZrO-NiO和吡嗪修飾的石墨電極。制備該石墨電極方法的具體步驟如下：

(1)用1000目砂紙將直徑為1cm、長度為4cm石墨棒打磨后放入裝有250mL乙醇的燒杯中浸泡30分鐘，取出用500mL自來水沖洗后得到物質A1；將物質A1放入250mL體積百分比濃度為50％的硫酸溶液中浸泡30分鐘，取出用500mL自來水沖洗后得到物質A2；將物質A2放入250mL質量百分比濃度為10％的NaOH溶液中浸泡30分鐘，取出用500mL自來水沖洗后得到物質A3；將物質A3晾干后得到物質A；

(2)將3.33克Ce(NO₃)₂加入到900mL去離子水中，在1000r/min條件下攪拌3分鐘，然后加入1.5mL濃硝酸，搖勻后分成等量5份，得到混合液H1、混合液H2、混合液H3；

(3)將0.61克2,5-二氯吡嗪、10mL正丁醇、10mL異丙醇和10mL甲醇加入到150mL無水乙醇中，在1000r/min條件下攪拌3分鐘，搖勻后分成等量3份，得到混合液J1、混合液J2、混合液J3；

(4)將混合液J1和0.19克3,5-二溴-2-氯吡嗪加入到混合液H1中，在1000r/min條件下攪拌3分鐘，得到混合液K1；

(5)將物質A加入混合液K1中，在溫度為50℃的搖床中搖動90分鐘，過濾除去液體得到物質B1，將物質B1在溫度為75℃的干燥箱中放置300分鐘，得到物質B2；

(6)將混合液J2和0.17克3,5-二溴-2-氯吡嗪加入到混合液H2中，在1000r/min條件下攪拌3分鐘，得到混合液K2；

(7)將物質B2加入混合液K2中，在溫度為50℃的搖床中搖動90分鐘，過濾除去液體得到物質B3，將物質B3在溫度為75℃的干燥箱中放置300分鐘，得到物質B4；

(8)將混合液J3和0.15克3,5-二溴-2-氯吡嗪加入到混合液H3中，在1000r/min條件下攪拌3分鐘，得到混合液K3；

(9)將物質B4加入混合液K3中，在溫度為50℃的搖床中搖動90分鐘，過濾除去液體得到物質B5，將物質B5在溫度為75℃的干燥箱中放置300分鐘，得到物質C；