[發(fā)明專利]負(fù)載三元金屬氧化物的陰極材料及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201811003546.7 | 申請日： | 2018-08-30 |
| 公開（公告）號(hào)： | CN110871078A | 公開（公告）日： | 2020-03-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 劉義剛;李軼;謝良波;鄒劍;趙鵬;韓玉貴;劉曉慧;白曉宇;宋鑫;肖麗華;高尚;張曉冉;苑玉靜 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國海洋石油集團(tuán)有限公司;中海石油（中國）有限公司天津分公司;天津大學(xué) |
| 主分類號(hào)： | B01J23/83 | 分類號(hào)： | B01J23/83;B01J35/10;C02F1/467;C02F1/72;C02F1/28;C02F101/38 |
| 代理公司： | 天津創(chuàng)智天誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 12214 | 代理人： | 李蕊;王秀奎 |
| 地址： | 100010 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 負(fù)載 三元 金屬 氧化物 陰極 材料 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種負(fù)載三元金屬氧化物的陰極材料及其制備方法，制備方法包括：將鈰鹽、鋯鹽和鐵鹽置于蒸餾水中均勻混合，得到混合溶液，將所述混合溶液的pH調(diào)至8～10，得到溶液A，其中，按物質(zhì)的量計(jì)，所述鈰鹽、鋯鹽和鐵鹽的比為(2～7):1：(1～10)；將碳?xì)纸氲饺芤篈中，超聲處理20～40分鐘后，從溶液A中取出碳?xì)植⒏稍铮诙栊詺怏w或氮?dú)獗Ｗo(hù)下，將所述碳?xì)钟?00～700℃保溫3～7小時(shí)。本發(fā)明的碳?xì)謴?fù)合材料具有較大的比表面積，有利于污染物的吸附降解和氧化還原反應(yīng)的電荷轉(zhuǎn)移，能夠在較小的電流強(qiáng)度下對(duì)聚丙烯酰胺實(shí)現(xiàn)高效快速的降解。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電化學(xué)方法處理高分子聚合物溶液技術(shù)領(lǐng)域，具體來說涉及一種負(fù)載三元金屬氧化物的陰極材料及其制備方法。
背景技術(shù)
近些年來，聚丙烯酰胺(HPAM)已經(jīng)成為各行各業(yè)廣泛應(yīng)用且必不可少的一種水溶性有機(jī)制劑。一般認(rèn)為HPAM是水溶無毒的聚合物分子，但若溶液中殘余的微量的HPAM，在加熱或者紫外光輻射主鏈裂解速度緩慢，導(dǎo)致自然降解為丙烯酰胺單體。而丙烯酰胺會(huì)損害動(dòng)物和人體的周圍神經(jīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致慢性中毒或基因突變。在生產(chǎn)和工業(yè)化迅速發(fā)展的今天，長時(shí)間遺留在污水或土壤中的HPAM將嚴(yán)重威脅生態(tài)健康。目前，我們急需一種新的方法將多余的HPAM快速高效地轉(zhuǎn)化為無毒的物質(zhì)。
電芬頓技術(shù)是將通過電化學(xué)方法發(fā)生氧化還原反應(yīng)產(chǎn)原位生H2O2，具有安全、高效、無二次污染等優(yōu)點(diǎn)。特別是通過Fe2+催化H2O2原位產(chǎn)生強(qiáng)氧化劑的電芬頓(EF)過程，已經(jīng)在降解染料、藥物、除草劑和殺蟲劑以及纖維素等頑固的有機(jī)污染物的去除效率很高。相比于均相電芬頓過程的Fe3+催化劑容易受到pH值的限制，在pH過大時(shí)容易生成Fe(OH)3沉淀，越來越多的人更加傾向于采用固體鐵催化劑，來拓寬pH范圍以及催化活性。此外，由于電芬頓技術(shù)對(duì)含高分子聚合物的溶液降解率較低(Sun M,Qiao M X,Wang J,et al.Free-Radical Induced Chain Degradation of High-Molecular-Weight Polyacrylamide ina Heterogeneous Electro-Fenton System[J].Acs Sustainable Chemistry&Engineering,2017.)，鮮有電芬頓技術(shù)用于含聚工業(yè)廢水處理的報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種三元金屬氧化物CewZryFezO11-x修飾的碳?xì)謴?fù)合材料，該碳?xì)謴?fù)合材料作為陰極，實(shí)現(xiàn)高分子聚合物聚丙烯酰胺的非均相電催化降解，克服了傳統(tǒng)芬頓反應(yīng)催化活性低、穩(wěn)定性差、降解效率低及其能耗大等缺點(diǎn)。
本發(fā)明的另一目的是提供上述三元金屬氧化物CewZryFezO11-x修飾的碳?xì)謴?fù)合材料的制備方法，該制備方法通過兩步法制備出作為陰極材料的碳?xì)謴?fù)合材料，從而實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定降解高分子聚合物水溶液的方法。
本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的。
一種三元金屬氧化物CewZryFezO11-x修飾的碳?xì)謴?fù)合材料的制備方法，包括以下步驟：
1)將鈰鹽、鋯鹽和鐵鹽置于蒸餾水中均勻混合，得到混合溶液，將所述混合溶液的pH調(diào)至8～10，得到溶液A，其中，按物質(zhì)的量計(jì)，所述鈰鹽、鋯鹽和鐵鹽的比為(2～7):1：(1～10)；
在所述步驟1)中，所述鈰鹽為Ce(NO3)3·6H2O。
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