[发明专利]氮掺杂碳包裹结构的多功能自支撑电极的制备方法及应用

权利要求书

1.一种氮掺杂碳包裹结构的多功能自支撑电极的应用，其特征在于，具体应用于：催化降解水中有机污染物，所述的有机污染物是2-氯苯酚、双酚A、苯酚和亚甲基蓝中的一种或2种以上；氮掺杂碳包裹结构的多功能自支撑电极的制备方法，包括如下步骤：

1）对碳布进行预处理；

2）用含有钴盐的电解液对预处理后的碳布进行电沉积获得钴化合物的碳布；所述的钴盐是水合硝酸钴、水合氯化钴和醋酸钴中的一种；

3）再经过电聚合得到被聚苯胺或者聚吡咯包裹的钴化合物碳布；包括配制电解液，所述电解液中含高氯酸钠的浓度为0.2mol/L，含0.5～5%体积分数的吡咯或者苯胺，将含有钴化合物的碳布置于所述的电解液中进行电聚合，得到被聚苯胺或者聚吡咯包裹的钴化合物的碳布；

4）将被聚苯胺或者聚吡咯包裹的钴化合物碳布经水洗、醇洗、烘干和碳化后获得负载有氮掺杂碳包裹钴的碳布作为一种氮掺杂碳包裹结构的多功能自支撑电极；包括将被聚苯胺或者聚吡咯包裹的钴化合物碳布，分别用乙醇和去离子水清洗后，60℃烘干，再放入管式炉中，在惰性气体的气氛下进行碳化，碳化条件为：温度400～900℃，时间2～8小时，升温速率5～10℃/min，得到氮掺杂碳包裹的钴化合物碳布自支撑电。

2.根据权利要求1所述的氮掺杂碳包裹结构的多功能自支撑电极的应用，其特征在于，步骤1）是使用体积比1:3比例的浓硝酸和浓硫酸混合溶液进行温度为90℃，时长为6 h的浸泡，再分别用乙醇和去离子水清洗后，60℃烘干。

3.根据权利要求1所述的氮掺杂碳包裹结构的多功能自支撑电极的应用，其特征在于，步骤2）包括将预处理后的碳布置于浓度为0.05～0.2 mol/L的钴盐溶液中，进行电沉积5～20分钟，得到含有钴化合物的碳布。

4.根据权利要求1所述的氮掺杂碳包裹结构的多功能自支撑电极的应用，其特征在于，电聚合是在循环电压范围为-0.8～-1.2Ｖ，循环圈数为5～20圈的条件下进行。

5.根据权利要求1所述的氮掺杂碳包裹结构的多功能自支撑电极的应用，其特征在于，所述的惰性气体是氮气或者氩气。