[發明專利]一種用于循環水高濃縮倍率運行的高性能電極材料的制備方法

有效

• 申請號: 201910346533.8
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110204012B
• 公開（公告）日: 2021-07-27
• 發明（設計）人: 晉銀佳;朱躍;于衛衛;尤良洲;唐國瑞;喻江;王仁雷
• 申請（專利權）人: 華電電力科學研究院有限公司
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F101/12
• 代理公司: 杭州天欣專利事務所(普通合伙) 33209
• 代理人: 張狄峰

本發明涉及一種用于循環水高濃縮倍率運行的高性能電極材料的制備方法，步驟如下：將石墨粉分散懸浮在去離子水中；加入多壁碳納米管；配制所需溶液；將SnCl₂溶液和ReCl₂溶液滴入混合物中；再滴入PtCl₄溶液；向混合物中加入NaOH溶液，直至pH達到9；向混合物中加入氨水，直至pH達到10，混合物冷卻至室溫澄清；將上清液吸出，清洗反應產物，直至洗出液pH降至7.5；向反應產物中加入去離子水并攪拌；向混合物中加入制得的NaBH₄溶液，混合物冷卻至室溫澄清；抽濾混合物；將濾餅置于烘箱中干燥；得到高性能電極材料，經壓制成型即可。高性能電極材料用于循環水處理，能保證循環水系統的低成本高濃縮倍率運行。

技術領域

本發明涉及用于循環水高濃縮倍率運行的高性能電極材料的開發及應用，具體地說是涉及高性能惰性電極材料的制備及應用。

背景技術

循環水系統的水耗通常占到火電企業、鋼鐵企業水耗的70%以上，并且產生的排污水水量較大。在環保要求日益嚴格的形勢下，循環水排污水的處理面臨巨大的環保壓力。因此，循環水系統的高濃縮倍率運行技術的開發應用對于循環水系統的節水減排具有重要意義，如申請號為201811354961.7的中國專利。提高循環水濃縮倍率的關鍵在于通過物理或化學方法降低循環水的硬度、殺滅循環水中的細菌藻類等生物，對于部分循環水補水氯離子含量較高的工況，還需要盡可能降低循環水的氯離子濃度。電化學技術在循環水處理中已有一些研究和應用，但是仍存在系統運行穩定性低、抗沖擊能力差、氯離子轉化率低等問題，限制了其在循環水高濃縮倍率運行中的應用。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術中存在的上述不足，而提供一種用于循環水高濃縮倍率運行的高性能電極材料的制備方法。

本發明解決上述問題所采用的技術方案是：一種用于循環水高濃縮倍率運行的高性能電極材料的制備方法，其特征是，包括如下步驟：

S1. 稱取9.8g石墨粉，在200r/min的機械攪拌作用下分散懸浮在500mL去離子水中，在水浴鍋中加熱，在80℃下持續攪拌30分鐘；

S2. 稱取0.1g多壁碳納米管，將其加入制得的石墨粉與去離子水的混合物中，在80℃下持續攪拌30分鐘；

S3. 分別配制SnCl₂溶液（4.4mmol/L）、ReCl₂溶液（4mmol/L）、PtCl₄溶液（5.9mmol/L）、1mol/L的NaOH溶液各50mL；

S4. 攪拌狀態下，將制得的SnCl₂溶液和ReCl₂溶液依次分別用滴管滴入石墨和多壁碳納米管的混合物中，80℃下滴加60分鐘；

S5. 攪拌狀態下，將PtCl₄溶液分別用滴管滴入上一步中的混合物中，80℃下滴加60分鐘；

S6.加熱及攪拌狀態下，用滴管向上一步混合物中加入NaOH溶液，直至混合物pH達到9以上；

S7. 加熱及攪拌狀態下，用滴管向上一步混合物中加入氨水，直至混合物pH達到10以上，2小時后停止攪拌和水浴加熱，混合物冷卻至室溫澄清；

S8. 用滴管將上清液吸出，用去離子水清洗反應產物，經過反復澄清、滴管吸取上清液、去離子水清洗，直至洗出液pH降至7.5以下；

S9. 向上一步中反應產物中加入300mL去離子水，攪拌（200r/min），在80℃水浴環境中，持續攪拌30分鐘；

S10. 稱取5g NaBH₄，溶于50mL去離子水中，形成NaBH₄溶液；