[發明專利]赤泥粒子電極及其制備方法、應用

在審

• 申請號: 202010104917.1
• 申請日: 2020-02-20
• 公開（公告）號: CN113277600A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 衛皇曌;譚向東;孫承林
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F11/00;C02F101/34
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 楊曉云;張瑩

1.一種赤泥粒子電極，其特征在于，所述赤泥粒子電極包括碳和酸改性赤泥；

所述酸改性赤泥和碳的質量比為1～5：1～5。

2.根據權利要求1所述的赤泥粒子電極，其特征在于，所述碳選自石墨粉、乙炔黑、活性炭粉、石墨烯、碳納米管中的至少一種。

3.根據權利要求1所述的赤泥粒子電極，其特征在于，所述赤泥粒子電極中還含有粘合劑和增強劑；

所述赤泥、粘合劑、增強劑和碳的質量比為1～5:1～3:1～10:1～5。

4.根據權利要求3所述的赤泥粒子電極，其特征在于，所述粘合劑選自田菁粉、膨潤土、活性白土、甲基纖維素、聚苯胺、聚醋酸乙烯、丙烯酸樹脂中的至少一種；

所述增強劑選自玻璃粉、石英砂中的至少一種。

5.一種赤泥粒子電極的制備方法，其特征在于，將含有碳粉和酸改性赤泥的混合物，成型，焙燒，得到所述赤泥粒子電極。

6.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述焙燒的條件為：焙燒溫度500～800℃；焙燒時間1～6h；升溫速率2～5℃/min。

7.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述酸改性赤泥通過酸洗處理赤泥獲得；

所述酸洗處理過程中的酸包括醋酸、硝酸、硫酸、硫酸、鹽酸中的任一種。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述酸洗處理在水浴條件下進行；

酸洗條件為：水浴溫度65～95℃；轉速50～200r/min；時間60～240min；酸濃度為0.1～0.5mol/L。

9.根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括：

a)將赤泥研磨、酸洗、沖洗、干燥，得到酸改性赤泥，

b)將酸改性赤泥與粘合劑、增強劑、碳粉混合均勻，得到所述混合物，

c)將混合物成型，焙燒，得到所述赤泥粒子電極。

10.一種降解有機廢水的方法，其特征在于，利用權利要求1至4任一項所述的赤泥粒子電極、權利要求5至9任一項所述制備方法得到的赤泥粒子電極對有機廢水進行催化濕式電氧化降解；

優選地，所述赤泥粒子電極為三維粒子電極，在氧源條件下，協同陰極和陽極對有機廢水進行催化濕式電氧化降解；

優選地，所述赤泥粒子電極分布在整個反應釜空腔中；

所述陰極和陽極組成電極對，所述電極對位于所述反應釜空腔的上部或者下部；

所述陰極選自鈦網、鈦板、貴金屬電極、混合金屬氧化物電極、石墨電極、氣體擴散電極中的至少一種；

所述陽極選自二氧化鉛電極、貴金屬電極、混合金屬氧化物電極、石墨電極、二氧化錫電極、摻硼的金剛石薄膜電極中的至少一種；

優選地，所述反應釜空腔沿軸向設有陽極，所述陽極選自二氧化鉛電極、貴金屬電極、混合金屬氧化物電極、石墨電極、二氧化錫電極、摻硼的金剛石薄膜電極中的至少一種；

所述反應釜充當陰極；

所述赤泥粒子電極分布在所述反應釜空腔的上部或者下部；

優選地，所述濕式電氧化降解的條件為：反應溫度240～300℃；反應壓力5.5MPa～9.0MPa；電流密度10～30mA/cm²；氧氣流量為20～50mL/min；有機廢水的質量空速為1～6h^-1。