[发明专利]用于三维电极的电极材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种制备用于三维电极的电极材料的方法，其特征在于，所述方法包括将氧化铝基体浸渍于含有金属离子的浸渍液中，浸渍完成后依次进行干燥和焙烧，其中，所述浸渍液为非离子聚丙烯酰胺与金属离子源的水溶液，所述非离子聚丙烯酰胺的重均分子量为5万-50万，所述非离子聚丙烯酰胺与金属离子源的水溶液中，金属离子源的含量使得金属离子的浓度为5-30mg/L，非离子聚丙烯酰胺与金属离子的总浓度为1-100 mg/L，所述焙烧在惰性气氛保护下进行；

所述氧化铝基体为氧化铝材料的蜂窝陶瓷，所述金属离子选自Fe²⁺、Cu²⁺、Ni²⁺、Ce³⁺和Co²⁺中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述氧化铝基体气孔率为50%-80%，平均孔径为0.5mm-3mm。

3.根据权利要求1或2中所述的方法，其中，所述金属离子源为金属的水溶性盐。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述金属离子源选自金属的硝酸盐、硫酸盐及它们的水合物中的至少一种；

和/或，所述非离子聚丙烯酰胺与金属离子源的水溶液中非离子聚丙烯酰胺与金属离子的总浓度为5-50mg/L。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述非离子聚丙烯酰胺与金属离子源的水溶液中，金属离子源的含量使得金属离子的浓度为10-30mg/L。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述金属离子源选自硫酸铁、硫酸铜、硝酸镍、硝酸铈和硝酸钴以及它们的水合物中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述金属离子源为七水合硫酸铁、五水合硫酸铜、六水合硝酸镍、六水合硝酸铈和六水合硝酸钴中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述浸渍的方式为等体积浸渍和/或过量浸渍。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述浸渍为过量浸渍；和/或，所述浸渍的条件包括：时间1-5h，温度10-50℃；

和/或，所述浸渍液中，Cu²⁺和Ni²⁺的重量比为1-10：1。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述浸渍液与氧化铝基体的体积比为1-20：1。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述干燥的条件包括：温度80-120℃，时间12-24h；

和/或，所述焙烧的条件包括：惰性气氛下，以5-20℃/min的速率将温度升至500-1500℃，并在500-1500℃下焙烧1-5h。

12.根据权利要求1或11所述的方法，其中，所述惰性气氛由持续通入的氮气和/或惰性气体提供。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，相对于10-20g的所述氧化铝基体，所述氮气和/或惰性气体的流速为1-5L/h。

14.根据权利要求1-13中任意一项所述的方法制备获得的电极材料。

15.根据权利要求14所述的电极材料，其中，以所述电极材料的总重量计，Fe²⁺的含量为0-5重量%、Cu²⁺的含量为1-5重量%、Ni²⁺的含量为1-5重量%、Ce³⁺的含量为0-5重量%、Co²⁺的含量为0-5重量%。

16.权利要求1-13中任意一项所述的方法和权利要求14或15所述的电极材料在工业废水处理中的应用。