[发明专利]一种质子传递体修饰的纳米阵列电极及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种质子传递体修饰的纳米阵列电极，其特征在于，所述质子传递体修饰的纳米阵列电极为集流体上生长δ-MnO₂后用质子传递体表面包覆得到；其中，所述质子传递体选自有机磷酸类、多酚类、多元醇类、氨基酸类、有机胺类、有机酸类化合物中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述质子传递体修饰的纳米阵列电极，其特征在于，所述有机磷酸类化合物选自苯基膦酸、唑来膦酸、4-羟基苯基膦酸、植酸、1-萘膦酸的一种或多种；所述多酚类化合物选自没食子酸、单宁酸、表没食子儿茶素没食子酸酯、鞣花酸中的一种或多种；所述多元醇类化合物选自丙三醇、乙二醇、丁二醇、己二醇的一种或多种；所述氨基酸类化合物选自精氨酸、组氨酸、谷氨酸、赖氨酸、半胱氨酸中的一种或多种；所述有机胺类化合物选自聚乙烯亚胺、乙二胺、己二胺、邻苯二胺、间苯二胺、对苯二胺的一种或多种；所述有机羧酸类化合物选自邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、2-氨基对苯二甲酸、均苯三甲酸、4,4-联苯二甲酸中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述质子传递体修饰的纳米阵列电极，其特征在于，所述集流体为金属集流体或非金属集流体；所述金属集流体为金属泡沫、金属箔、金属板或金属网，所述非金属集流体为碳布或碳纸。

4.根据权利要求3所述质子传递体修饰的纳米阵列电极，其特征在于，所述金属集流体的金属为Ni、Ti、Fe、Co、Mo、W、Cu、Zn、Al、CoNi合金、NiFe合金或不锈钢。

5.权利要求1～4任一所述质子传递体修饰的纳米阵列电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将集流体置于KMnO₄溶液中，80～250℃进行水热反应，得到在集流体上原位生长的δ-MnO₂纳米阵列电极；

S2、将步骤S1所得在集流体上原位生长的δ-MnO₂纳米阵列电极置于质子传递体溶液中反应，使质子传递体充分包覆，后处理，即得。

6.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述水热反应的时间为1～96h。

7.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述反应的温度为10～120℃。

8.根据权利要求5所述制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述反应的时间为0.2～100h。

9.权利要求1～4任一所述质子传递体修饰的纳米阵列电极在质子耦合电子转移反应中的应用。

10.根据权利要求9所述应用，其特征在于，所述质子耦合电子转移反应包括析氧反应、析氢反应、氧还原反应、氢氧化反应、尿素氧化反应、氨氧化反应、二氧化碳还原反应、氮还原反应。