[发明专利]一种锶系钙钛矿催化阴极的制备方法及其应用在审
| 申请号： | 202111394224.1 | 申请日： | 2021-11-23 |
| 公开（公告）号： | CN114054032A | 公开（公告）日： | 2022-02-18 |
| 发明（设计）人： | 杨立辉;林辉;吕斯濠;杨文剑;林泽钦 | 申请（专利权）人： | 东莞理工学院 |
| 主分类号： | B01J23/78 | 分类号： | B01J23/78;B01J35/04;C02F1/461;C02F101/16 |
| 代理公司： | 北京华际知识产权代理有限公司 11676 | 代理人： | 刘静 |
| 地址： | 523000 广东省*** | 国省代码： | 广东;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 一种 锶系钙钛矿 催化 阴极 制备 方法 及其 应用 | ||
1.一种锶系钙钛矿催化阴极，其特征在于：包括多孔钛片电极和催化层，所述催化层为多孔钛片电极上原位生成的钙钛矿催化层。
2.根据权利要求1所述的一种锶系钙钛矿催化阴极，其特征在于：所述催化层为SrMO3，其中M为Cu、Fe、Co中的一种或多种。
3.一种锶系钙钛矿催化阴极的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1:将Sr(NO3)2、M(NO3)2·6H2O与一水柠檬酸钠混合，制成凝胶，其中M为Cu、Fe、Co中的一种或多种；
S2：对多孔钛片电极进行预处理；
S3：将预处理的多孔钛片电极浸泡在凝胶中，烘干、煅烧，在表面生成催化层；
S4：重复浸泡-烘干-煅烧过程，即为SrMO3催化电极。
4.根据权利要求3所述的一种锶系钙钛矿催化阴极的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：将Sr(NO3)2、M(NO3)2·6H2O与一水柠檬酸钠混合均匀后，加入乙二醇混合均匀，在80-90℃下保温10-12h，蒸干水分，即为凝胶；
S2：将多孔钛片电极在100-110℃下浸泡于草酸溶液中，酸洗1-3h后，超声至溶液变为清澈，即为预处理的多孔钛片电极；
S3：将预处理的多孔钛片电极浸泡在凝胶中，直至无气泡产生，持续5-10min；
S4：将浸泡好的多孔钛片电极在80-90℃下烘干20-30min，然后置于700℃下煅烧3-4h，以5℃/min的速度升温，在多孔钛片电极表面生成催化层；
S5：重复浸泡-烘干-煅烧过程，即为SrMO3催化电极。
5.根据权利要求3所述的一种锶系钙钛矿催化阴极的制备方法，其特征在于：所述SrMO3催化电极还包括以下制备方法：将预处理的多孔钛片电极作为阴极，铂片电极作为阳极，在40-60℃下，置于电沉积液中，电沉积20-30min，干燥后再浸泡至凝胶中，所述电沉积液为氧化石墨烯和硫酸钠的混合溶液。
6.根据权利要求5所述的一种锶系钙钛矿催化阴极的制备方法，其特征在于：所述改性氧化石墨烯的制备方法为：将氧化石墨烯与水混合均匀，超声反应1-1.5h，通入氮气，反应0.5-1h，加入硫酸亚铁溶液，反应8-12h，缓慢滴加硼氢化钠，持续反应3-6h后，加入纳米氧化锌，反应1-2h，离心，用水洗涤4-6次，即为改性氧化石墨烯。
7.根据权利要求6所述的一种锶系钙钛矿催化阴极的制备方法，其特征在于：所述纳米氧化锌的制备方法为：将硝酸锌与水混合均匀后，加入羧甲基纤维素纳、氢氧化钠溶液，反应1-2h后，升温至100-120℃，继续反应12-15h，使用乙醇和水洗涤3-5次后，离心5-10min，干燥，即为纳米氧化锌。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种锶系钙钛矿催化阴极的应用，其特征在于：所述SrMO3催化电极应用于污水处理，可将污水中的硝酸盐催化还原成氨氮。
9.根据权利要求8所述的一种锶系钙钛矿催化阴极的应用，其特征在于：所述SrMO3催化电极位于电化学体系中间作为工作阴极，两片网状钌铱电极为阳极。
10.根据权利要求9所述的一种锶系钙钛矿催化阴极的应用，其特征在于：所述阴极和阳极之间间距为1-3cm，所述电流密度范围为1～6mA/cm2。
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