[發明專利]一種用于電催化降解丙酮的電極制作方法及其產品和應用

在審

• 申請號: 202210758973.6
• 申請日: 2022-06-30
• 公開（公告）號: CN115092990A
• 公開（公告）日: 2022-09-23
• 發明（設計）人: 馬玉麗;陳曉彤;童琴;劉權輝;朱君
• 申請（專利權）人: 國納納米技術研究（河北）有限公司;上海納米技術及應用國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F101/30;C02F101/34
• 代理公司: 上海東亞專利商標代理有限公司 31208
• 代理人: 董梅

1.一種用于電化學降解丙酮的電極制作方法，其特征在于，以鈦片為基底，Sb-SnO₂為電極材料，包括以下步驟：

（1）預處理尺寸為2×2.5 cm²、厚度0.05 ~ 0.2 mm的鈦片；

（2）制備含銻（Sb）、錫（Sn）的前驅體溶液；

（3）以預處理的鈦片為基底，采用熱分解法在鈦片表面制備銻摻雜二氧化錫（Sb-SnO₂）催化劑，得到Sb-SnO₂/Ti電極。

2.根據權利要求1所述的用于電催化降解丙酮的電極制作方法，其特征在于，所述預處理鈦片包括：

（1-1）將鈦片浸泡于40%~60%氫氧化鈉溶液中，于75℃保持1 h；

（1-2）將步驟（1-1）中所得到的鈦片浸泡于4M~8M 鹽酸中，于80℃反應2h；

（1-3）將步驟（1-2）中所得到的鈦片用去離子水和無水乙醇洗滌后浸泡在無水乙醇中備用。

3.根據權利要求1所述的用于電催化降解丙酮的電極制作方法，其特征在于，步驟（2）中，所述含銻（Sb）、錫（Sn）的前驅體溶液的制備包括下述步驟：

（2-1） 分別制備濃度為1mol/L SnCl₄˙5H₂O正丁醇溶液，得到含錫的前驅體溶液；制備1mol/L SbCl₃正丁醇溶液，得到含銻的前驅體溶液；

（2-2）取含錫的前驅體溶液2 ml 和含銻的前驅體溶液1 ml 混合，超聲5 min得含銻（Sb）、錫（Sn）的前驅體溶液A；以及取含錫的前驅體溶液2 ml 和含銻的前驅體溶液0.5 ml溶液混合，超聲5 min得含銻（Sb）、錫（Sn）的前驅體溶液B。

4.據權利要求1所述的用于電催化降解丙酮的電極制作方法，其特征在于，步驟（3）中，含銻（Sb）、錫（Sn）的前驅體采熱分解法在鈦片表面制備銻摻雜二氧化錫（Sb-SnO₂）催化劑的步驟包括：

（3-1）分別取含銻（Sb）、錫（Sn）的前驅體溶液A或B 50 μl均勻涂敷在鈦片上，100℃烘箱中加熱10 min使前驅體固化在鈦片上；然后，將該鈦片置于馬弗爐中550℃下焙燒20min；

重復步驟（3-1）后將所得鈦片置于馬弗爐中，控制升溫速率為3℃/min，至550℃焙燒2h后，自然冷卻至室溫即獲得Sb-SnO₂/Ti電極。

5.據權利要求1所述的用于電催化降解丙酮的電極制作方法，其特征在于，按下述步驟制備：

步驟1，將厚度0.1 mm，尺寸2×2.5 cm²的鈦片浸泡于40%氫氧化鈉溶液中，于75℃保持1h；然后將其浸泡于6M HCl中，于80℃反應2h；取出并用去離子水和無水乙醇洗滌數次，得到預處理的鈦片，浸泡于無水乙醇中備用；

步驟2，制備含銻（Sb）、錫（Sn）的前驅體溶液：

稱取SnCl₄˙5H₂O 1.75g溶于5ml正丁醇溶液作為含錫前驅體溶液，稱取SbCl₃ 1.15g溶于5ml正丁醇溶液中作為含銻前驅體溶液；取含錫前驅體溶液2 ml、含銻前驅體溶液1 ml混合均勻，得含銻（Sb）、錫（Sn）的前驅體溶液；

步驟3，以預處理的鈦片為基底，取上述含銻（Sb）、錫（Sn）的前驅體溶液50 μl均勻涂敷在鈦片上，烘箱中加熱10 min，然后置于馬弗爐中550℃下焙燒20 min；

重復上述步驟2和3，在馬弗爐中550℃下焙燒2 h，控制升溫速率為3℃/min；最后，自然冷卻至室溫即獲得銻摻雜二氧化錫/鈦片電極（Sn:Sb=2:1）。