[發(fā)明專利]一種用于電氯化輔助氨氮氧化的電極及其制備方法及應(yīng)用在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202111307852.1 | 申請日： | 2021-11-05 |
| 公開（公告）號： | CN113860438A | 公開（公告）日： | 2021-12-31 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 崔大祥;陳曉彤;趙昆峰;童琴;馬玉麗 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海納米技術(shù)及應(yīng)用國家工程研究中心有限公司 |
| 主分類號： | C02F1/461 | 分類號： | C02F1/461;B08B3/02;B08B3/12 |
| 代理公司： | 上海東亞專利商標(biāo)代理有限公司 31208 | 代理人： | 董梅 |
| 地址： | 201109 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 用于 氯化 輔助 氧化 電極 及其 制備 方法 應(yīng)用 | ||
本發(fā)明公開了一種用于電氯化輔助氨氮氧化的電極及其制備方法和應(yīng)用，該電極是一種鈦箔負(fù)載的氧化釕?氧化錫電極（RuO2?SnO2/Ti)，包括基底和負(fù)載在基底表面的氧化釕和氧化錫，所述基底為預(yù)處理過的鈦箔，將含有水合氯化釕、二水合氯化亞錫、鹽酸的正丁醇溶液滴涂在預(yù)處理過的鈦箔表面，所得鈦箔負(fù)載的含釕和錫的前驅(qū)體聚合物在烘箱中固化后在馬弗爐中高溫煅燒，得到鈦箔負(fù)載氧化釕?氧化錫電極材料。所述電極材料具有良好的電催化活性，將其應(yīng)用于電催化氧化氨氮反應(yīng)，可以達(dá)到良好的氨氮去除效果并實現(xiàn)較高的氮氣選擇性。該電極材料催化活性高，電氯化性能好，氮氣選擇性高且由于電極的高循環(huán)穩(wěn)定性降低了利用成本。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于電催化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于電氯化輔助氨氮氧化的電極及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)
由于工業(yè)，農(nóng)業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，不可避免的會直接或間接的產(chǎn)生大量的氨氮污染，氨氮是導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化的主要因素， 會引起水體中的藻類及微生物大量繁殖，使水體中的溶解氧急劇下降，導(dǎo)致魚類及其他水生生物缺氧死亡，對水質(zhì)造成嚴(yán)重影響。
傳統(tǒng)的去除氨氮的方法包括生物法，吹脫法，化學(xué)沉淀法，折點氯化法，膜分離，離子交換法等等，但是由于成本高，副產(chǎn)物多以及反應(yīng)速率低等限制不適用于大規(guī)模的應(yīng)用。所以亟需找到一種更加合適的去除方式，相比之下，電催化氧化氨氮由于條件溫和，選擇性好等特點逐漸發(fā)展起來。電催化氧化氨氮是利用陽極進行氧化，但是由于電極本身的氧化能力有限，因此通常使用電氯化輔助的方式來提高氨氮的電催化氧化效果。
發(fā)明內(nèi)容
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的在于提供一種用于電氯化輔助氨氮氧化的電極。
本發(fā)明的再一目的在于：提供一種上述用于電氯化輔助氨氮氧化的電極產(chǎn)品的制備方法。
本發(fā)明的又一目的在于：提供一種上述產(chǎn)品的應(yīng)用。
本發(fā)明目的通過下述方案實現(xiàn)：本發(fā)明提供了一種用于電氯化輔助氨氮氧化的電極，所述電極材料包括基底和生長在基底表面的氧化釕-氧化錫納米顆粒（RuO2-SnO2）；所述基底為經(jīng)預(yù)處理的鈦箔。
所述預(yù)處理包括：鈦箔依次經(jīng)過丙酮和氫氧化鈉溶液浸泡后在鹽酸中加熱，然后用去離子水和乙醇洗滌后備用。
進一步的，所述預(yù)處理具體包括：將鈦箔置于丙酮中進行浸洗15 min，超聲洗滌5min；用超純水沖洗后，采用氫氧化鈉浸泡1 h，超聲5 min；用超純水洗滌后在鹽酸中加熱浸泡2 h，用超純水和乙醇沖洗備用。
進一步的，所述氫氧化鈉溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20% ~ 50%，優(yōu)選所述氫氧化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%，所述鹽酸濃度為5 M ~ 8 M，優(yōu)選所述鹽酸濃度為6 M加熱溫度為70℃ ~ 90℃，優(yōu)選所述加入溫度為80℃。
本發(fā)明還提供了一種用于電氯化輔助氨氮氧化的電極的制備方法，包括以下步驟：
（1）將RuCl3?xH2O和SnCl2?2H2O溶于0.5 ml鹽酸和4.5 ml正丁醇中；
（2）將步驟（1）制備的溶液混合攪拌20 min~ 40 min；
（3）取一滴步驟（2）得到的溶液均勻滴涂在預(yù)處理過的鈦箔表面，100℃ ~ 120℃固化10 min ~ 15 min，然后以2℃/min ~ 5℃/min升溫速率在450℃焙燒20 min，重復(fù)上述步驟兩次，最后在450℃焙燒2 h，即得所述鈦箔負(fù)載氧化釕-氧化錫電極材料（RuO2-SnO2/Ti）；
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