[發(fā)明專(zhuān)利]一種廢舊植物纖維紡織物為基體的碳化物自支撐電催化電極及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110188662.6
• 申請(qǐng)日: 2021-02-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113073351B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 章雷;黃軍同;羅智聰;馮志軍;胡智輝;李喜寶
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南昌航空大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C25B11/056
• 分類(lèi)號(hào): C25B11/056;C25B11/054;C25B11/075;C25B1/04
• 代理公司: 蘇州達(dá)權(quán)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 32737
• 代理人: 陸堅(jiān)

1.一種廢舊植物纖維紡織物為基體的碳化物自支撐電催化電極的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

（1）原料準(zhǔn)備：原料組分按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，前驅(qū)粉末15~40%，廢舊植物纖維織物55~80%，酚醛樹(shù)脂0~5 %；所述前驅(qū)粉末包括過(guò)渡金屬粉末；

（2）將所述前驅(qū)粉末摻于去離子水中以獲得前驅(qū)溶液；

（3）將廢舊植物纖維織物浸泡于所述前驅(qū)溶液中2~4h以獲得前驅(qū)體；

（4）將所述前驅(qū)體于75~110℃下烘干2~4h以獲得固化前驅(qū)體；

（5）將所述固化前驅(qū)體包裹于所述酚醛樹(shù)脂中，并將所述固化前驅(qū)體置于充盈保護(hù)氣體的管式爐中，將所述管式爐從室溫升溫至700~1000℃并保溫2~4h后自然冷卻，以獲得所述電催化電極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊植物纖維紡織物為基體的碳化物自支撐電催化電極的制備方法，其特征在于，所述過(guò)渡金屬粉末包括鉬酸銨粉末或鎢酸銨粉末。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊植物纖維紡織物為基體的碳化物自支撐電催化電極的制備方法，其特征在于，所述前驅(qū)粉末還包括葡萄糖粉末，所述葡萄糖粉末的質(zhì)量占原料組分總質(zhì)量的0~20 %。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊植物纖維紡織物為基體的碳化物自支撐電催化電極的制備方法，其特征在于，所述保護(hù)氣體包括氫氣、甲烷、氬氣中的一種或多種。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊植物纖維紡織物為基體的碳化物自支撐電催化電極的制備方法，其特征在于，所述前驅(qū)粉末還包括硝酸鎳，所述硝酸鎳的質(zhì)量占原料組分總質(zhì)量的0~10 %。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊植物纖維紡織物為基體的碳化物自支撐電催化電極的制備方法，其特征在于，所述前驅(qū)粉末還包括炭黑，所述炭黑的質(zhì)量占原料組分總質(zhì)量的0~5%。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊植物纖維紡織物為基體的碳化物自支撐電催化電極的制備方法，其特征在于，所述步驟（3）具體步驟為：將所述廢舊植物纖維織物浸沒(méi)于所述前驅(qū)溶液中，以磁力攪拌方式勻速攪拌2~4h以獲得所述前驅(qū)體。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的廢舊植物纖維紡織物為基體的碳化物自支撐電催化電極的制備方法，其特征在于，所述步驟（5）中管式爐從室溫升溫至700~1000℃并保溫2~4h后自然冷卻，具體為：將管式爐以5~10℃/min的升溫速率從室溫升溫至600℃，再以1~5℃/min的升溫速率從600℃升溫至700~1000℃并保溫2~4h后自然冷卻。

9.一種廢舊植物纖維紡織物為基體的碳化物自支撐電催化電極，其特征在于：所述電催化電極包括碳基底和過(guò)渡金屬碳化物；所述過(guò)渡金屬碳化物以所述碳基底為碳源，并生長(zhǎng)于所述碳基底上；所述碳基底包括廢舊植物纖維織物。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種廢舊植物纖維紡織物為基體的碳化物自支撐電催化電極，其特征在于：所述過(guò)渡金屬碳化物包括碳化鎢或碳化鉬。