[發明專利]一種用于非均相電芬頓體系的氧化亞銅/碳納米管/泡沫銅復合電極的制備及應用

有效

• 申請號: 202011273641.6
• 申請日: 2020-11-14
• 公開（公告）號: CN112408555B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 孫治榮;毛詩琴
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/72
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 張立改

1.一種用于非均相電芬頓體系的氧化亞銅/碳納米管/泡沫銅復合電極的應用，作為陰極在非均相電芬頓體系中的應用，用于近中性條件下進行原位催化氧化去除有機廢水，其中氧化亞銅/碳納米管/泡沫銅復合電極的制備方法，具體步驟如下：

(1)將泡沫銅依次用丙酮、鹽酸、無水乙醇浸泡超聲清洗，以去除泡沫銅表面的油污及氧化層，真空干燥備用；

(2)將nafion膜溶液加入到無水乙醇中，配置成質量分數為0.1-0.3wt％的nafion溶液；再將一定質量的碳納米管加入到上述nafion溶液中，超聲30min，得到均勻的碳納米管分散液；

(3)將步驟(1)所得的泡沫銅浸漬于步驟(2)得到的碳納米管分散液中，以1cm/s速率勻速提拉出分散液，反復提拉多次，放入鼓風干燥箱中于40℃-60℃下干燥，得到負載碳納米管的泡沫銅陰極，記為CNTs/CF，碳納米管在泡沫銅上的負載量為1mg/cm²～3mg/cm²；

(4)配置0.1-0.3M的CuSO₄溶液，加入一定濃度的三乙醇胺，濃度為0g/L～4g/L且不為0，攪拌混合均勻，得到電沉積溶液；

(5)將步驟(3)中的CNTs/CF電極作為陰極，Pt片作為陽極，電極間距為1-5cm，置于步驟(4)中制備的電解質溶液中，在室溫條件下，采用兩電極體系，恒定電流360mA～800mA，沉積時間1min～5min，沉積后用去離子水將電極沖洗三次，于室溫下干燥；

(6)將步驟(5)中得到的電極置于馬弗爐中，在持續通入空氣條件下，以4℃/min的速率升溫至150℃～250℃，恒溫煅燒1-3h，冷卻至室溫后，得到Cu₂O/CNTs/CF電極。

2.按照權利要求1所述的應用，其特征在于，步驟(2)nafion膜溶液濃度為5wt％。

3.按照權利要求1所述的應用，其特征在于，步驟(2)所述的碳納米管為原始碳納米管或不同官能團化碳納米管，官能團化碳納米管選自羧基化碳納米管、羥基化碳納米管、氨基化碳納米管中的一種或幾種。

4.按照權利要求1所述的應用，其特征在于，步驟(2)碳納米管在分散液中的濃度為4-6g/L。