[发明专利]用于去除废水中硝酸盐的Cu基咪唑电催化剂及其制备方法

权利要求书

1.Cu基咪唑电催化剂作为水处理用电催化剂的应用，其特征在于所述Cu基咪唑电催化剂用于电催化去除废水中的硝酸盐，所述Cu基咪唑电催化剂的制备方法包括以下步骤：

（1）选择并称取铜盐和MOF配体，与1,3-双(1-咪唑)丙烷按照摩尔比为Cu：1,3-双(1-咪唑)丙烷：MOF配体=(1~1.5)：1：1，混合均匀作为混合物备用；

其中，所述MOF配体为均苯三甲酸或间苯二甲酸；

（2）量取N,N-二甲基乙酰胺与蒸馏水进行混合，使体积比DMA：蒸馏水=（1~1.2）：1，作为A液；

（3）将A液加入步骤（1）所得混合物中，以每毫升A液需加入8.5~9.0mg的1,3-双(1-咪唑)丙烷为比例进行添加，充分混合均匀后作为B液；

（4）将步骤（3）中所得B液于95~105℃温度环境下反应至少72h；反应时间到达后，过滤洗涤并干燥，得到蓝色催化剂粉末晶体，即为改性Cu-bip-MOF催化剂。

2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：步骤（1）中所述铜盐，包括水合硝酸铜、水合醋酸铜以及水合氯化铜其中任意一种。

3.根据权利要求1所述的应用，其特征在于：步骤（4）中所述将步骤（3）中所得B液于95~105℃温度环境下反应至少72h，是将B液放置于封闭容器内进行反应。

4.根据权利要求1所述的应用，其特征在于利用改性Cu-bip-MOF催化剂的电极制备方法，主要包括以下步骤：

（Ⅰ）称取改性Cu-bip-MOF催化剂和碳系导电粉末，改性Cu-bip-MOF催化剂与碳系导电粉末的质量比为（1~1.5）：1；

（Ⅱ）备料有机溶剂，作为A液；

（Ⅲ）将粘结剂添加入A液中，粘接剂的添加量为A液体积的1%，作为B液；

（Ⅳ）再将步骤（Ⅰ）称取的改性Cu-bip-MOF催化剂和碳系导电粉末添加入B液中进行混合，以每1mL的B液中加入2~2.5mg改性Cu-bip-MOF催化剂的方式进行添加，混合均匀并充分分散处理后得到混合悬浮液；

（Ⅴ）将步骤（Ⅳ）所得混合悬浊液均匀滴加在阴极片两面上，待溶剂挥发完全，即得负载有改性Cu-bip-MOF催化剂的电极；其中，控制阴极片的面积每1cm²需负载有0.33~1.33mg的改性Cu-bip-MOF催化剂。

5.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：步骤（Ⅰ）中所述碳系导电粉末包括导电炭黑粉末、导电石墨粉末、短切炭纤维粉末、碳纳米管粉末和石墨烯粉末其中任意一种或多种。

6.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：步骤（Ⅱ）中所述有机溶剂包括乙醇、异丙醇及甲醇其中任意一种。

7.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：步骤（Ⅱ）中所述有机溶剂为异丙醇和乙醇的混合溶液，其中异丙醇和乙醇的体积比为（1~1.2）：4。

8.根据权利要求4所述的应用，其特征在于：步骤（Ⅴ）中所述阴极片包括碳纸材质阴极片、碳毡材料阴极片以及碳布材料阴极片其中任意一种。