[發明專利]一種腐殖質-金屬氧化物復合改性電極及其制備與應用

有效

• 申請號: 201910725304.7
• 申請日: 2019-08-07
• 公開（公告）號: CN112349943B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發明（設計）人: 陳英文;范夢婕;徐源
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團有限公司;中國石油集團安全環保技術研究院有限公司
• 主分類號: H01M8/16
• 分類號: H01M8/16;H01M4/88;H01M4/90
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 姚亮;任默聞

1.一種腐殖質-金屬氧化物復合改性電極的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)電極基體預處理：對電極基體進行清洗，并烘干備用；

所述電極基體為碳布、石墨棒、碳氈或碳刷；

2)腐殖質-金屬鹽膠體的制備：分別取一定量硝酸鹽與檸檬酸，利用溶膠凝膠法進行膠體制備；在膠體形成后期加入一定量腐殖質并攪拌，最終制備成腐殖質-金屬鹽膠體；

所述膠體制備過程中的成膠溫度為60-80℃；

3)浸漬：待膠體制備完成后，將預處理好的電極基體置于膠體中進行浸漬，浸漬完成后，40-80℃下烘干；

4)陳化：將烘干后的負載有腐殖質-金屬鹽膠體的電極基體進行室溫陳化；

5)焙燒：將陳化后的電極基體進行160-240℃焙燒，最終制備成腐殖質-金屬氧化物復合改性電極。

2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟1)中，所述電極基體預處理的具體過程包括：室溫下將所述電極基體在丙酮中浸泡，此后先用乙醇清洗，再用去離子水清洗；清洗完成后，烘干備用。

3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述電極基體在丙酮中浸泡0.5-1h，此后先用乙醇清洗3-5次，再用去離子水清洗3-7次；清洗完成后，60-80℃烘干備用。

4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述硝酸鹽為硝酸錳或硝酸鐵。

5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述腐殖質為腐植酸、富里酸或胡敏素。

6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述硝酸鹽與檸檬酸的質量比范圍為1:6-2:1。

7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，所述硝酸鹽與腐殖質的質量比范圍為1:2-5:1。

8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟2)中，在膠體形成前的0.5h-2h加入腐殖質。

9.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟3)中，電極基體在膠體中先浸漬再烘干，反復1-3次。

10.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟4)中，負載有腐殖質-金屬鹽膠體的電極基體室溫陳化時間為8-24h。

11.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟5)中，陳化后的電極基體的焙燒時間范圍為1-2h。

12.一種由權利要求1-11任一項所述制備方法制備得到的腐殖質-金屬氧化物復合改性電極。

13.權利要求12所述腐殖質-金屬氧化物復合改性電極在生物電化學系統中的應用。