[發(fā)明專利]一種氯化血紅素嵌入錳鐵氧化物電極及其制備方法和應(yīng)用

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202310337923.5
• 申請(qǐng)日: 2023-03-31
• 公開（公告）號(hào): CN116479503A
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 譚思靜;陳鎧垚;黃妍;董臣艷;盧婷華;嚴(yán)智浩;李紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): C25D15/00
• 分類號(hào): C25D15/00;C25D11/02;C25D5/54;C25D3/20;C25D3/54;C25B1/02;C25B11/065;C25B11/095
• 代理公司: 廣東廣信君達(dá)律師事務(wù)所 44329
• 代理人: 余勝茂

1.一種氯化血紅素嵌入錳鐵氧化物電極的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

(1)以濃度為0.1mol/L的硫酸鈉溶液作為支持電解質(zhì)，加入硫酸錳、硫酸亞鐵及氯化血紅素配制成電鍍液，其中硫酸錳與硫酸亞鐵在電鍍液中的濃度均為0.001～0.01mol/L，氯化血紅素在電鍍液中的濃度為0.03～0.1mmol/L；

(2)將石墨基體浸入電鍍液中作為工作電極，鈦片作為對(duì)電極，飽和甘汞電極作為參比電極，構(gòu)建三電極體系，控制電沉積的溫度范圍為15～30℃，采用連續(xù)循環(huán)伏安法，通過(guò)多次陰極沉積與陽(yáng)極氧化使得錳鐵氧化物沉積在石墨基體表面，且在不斷地循環(huán)過(guò)程中，氯化血紅素也隨之吸附嵌入錳鐵氧化物中，形成了金屬氧化物與配合物的復(fù)合電極；

(3)將步驟(2)制備的金屬氧化物與配合物的復(fù)合電極，進(jìn)行恒溫干燥處理，得到氯化血紅素嵌入錳鐵氧化物電極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氯化血紅素嵌入錳鐵氧化物電極的制備方法，其特征在于：步驟(1)所述電鍍液中錳鐵摩爾比為1：1；步驟(2)所述石墨基體的參與沉積的表面尺寸為0.5～5cm²。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氯化血紅素嵌入錳鐵氧化物電極的制備方法，其特征在于：步驟(2)所述循環(huán)伏安法沉積電位區(qū)間為-0.8～1.4V，沉積圈數(shù)為5～40圈，掃速為0.05V?s^-1。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氯化血紅素嵌入錳鐵氧化物電極的制備方法，其特征在于：步驟(3)所述恒溫干燥的溫度為30～50℃。

5.一種由權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的氯化血紅素嵌入錳鐵氧化物電極。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的氯化血紅素嵌入錳鐵氧化物電極作為工作電在電催化氧化抗壞血酸中的應(yīng)用。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于：所述應(yīng)用按照以下步驟：硫酸鈉和抗壞血酸的混合溶液作為陽(yáng)極室溶液，硫酸鈉溶液作為陰極室溶液；將氯化血紅素嵌入錳鐵氧化物電極作為工作電極，鈦絲作為對(duì)電極，飽和甘汞電極作為參比電極，構(gòu)筑三電極體系，采用計(jì)時(shí)電流法外加偏壓到該體系，實(shí)現(xiàn)了氧化抗壞血酸從而促進(jìn)產(chǎn)氫的應(yīng)用。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于：所述陽(yáng)極室溶液中硫酸鈉的濃度為0.1mol/L，抗壞血酸的濃度為0.001～0.1mol/L；所述陰極室溶液硫酸鈉溶液濃度為0.1mol/L。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于：在陰極室中裝有帶刻度的2mL玻璃小管，利用排空氣法原理，讀取玻璃小管的刻度，從而得到產(chǎn)氫體積；

所述計(jì)時(shí)電流法外加偏壓范圍為0.4～1.0V。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的應(yīng)用，其特征在于：所述計(jì)時(shí)電流法外加偏壓為0.5V。