[发明专利]一维金属氧化物负载钛基电催化膜及制备方法和催化应用

摘要

本发明涉及一维金属氧化物负载钛基电催化膜及其制备方法和催化应用，属于膜制备和有机电化学合成领域。本发明以微孔导电钛膜作为基膜，首先采用水热方法在基膜表面原位生长一维金属氧化物纳米线前驱体结构，然后通过高温焙烧处理在钛基膜表面得到原位负载的一维金属氧化物纳米线结构，制备得到三维多孔金属膜电极，并以此作为阳极组装电催化膜反应器，在醇类的电化学氧化合成制备醛或者酸类有机电化学合成以及水处理方面显示出优异的催化性能。本发明的方法简单有效，成本低廉，可控地实现催化剂形貌的调控，得到的膜电极电化学和催化性能优异，有效地解决催化剂颗粒的形貌、尺寸等性质难以控制，与基膜作用力较弱，膜电极稳定性和电流效率较差等问题。

主权项

1.一种一维金属氧化物负载钛基电催化膜，其特征在于：在导电微孔钛基膜表面均匀负载有一维金属氧化物纳米线，制备方法是将金属化合物、无机铵盐、碱液、溶剂以金属化合物：无机铵盐：碱液：溶剂的摩尔比为1：1～500：0.1～100：50～1000配置成前驱体溶液，碱液浓度为0.001～50mmol/L，将预处理后的钛基膜浸没在前驱体溶液中，移入水热反应釜中，密闭，保持温度90～300℃，反应0.5～72h；将钛膜取出，水洗，50～150℃干燥0.5～10h；然后将钛膜放入高温炉，以一定的升温速率和方式缓慢升至焙烧温度，保温焙烧0.5～48h后，在炉内自然冷却，得到负载一维金属氧化物的钛膜电极，所述的一定升温方式为首先采用0.5～5℃/min的升温速率升至150～300℃，保温0.2～5h，再以2～15℃/min的升温速率升至预定的焙烧温度；所述的焙烧温度为250～600℃，所述的钛基膜平均膜孔为0.5～30微米，膜厚度为0.5‑50厘米，所述的金属化合物为硝酸盐，醋酸盐，硫酸盐，氯化物。