[发明专利]一种高催化活性氮掺杂石墨烯复合阴极制备方法及降解有机污染物技术

摘要

本发明涉及一种高催化活性氮掺杂石墨烯复合阴极制备方法及降解有机污染物技术。本发明利用电化学剥离制备的石墨烯为碳源、硝酸铵为氮源，低温煅烧法制得氮掺杂石墨烯，与炭黑、聚四氟乙烯等按一定比例混合后均匀涂覆到石墨毡电极上，经煅烧成为复合阴极。以DSA或金属氧化物等高析氧电位电极为阳极，在电压2.5‑5V，曝气量0.5‑1L/min下降解有机污染物。本发明提供的氮掺杂石墨烯可有效提高石墨烯催化过氧化氢原位产生羟基自由基的能力。与传统电芬顿技术相比，可有效扩大pH适用范围、避免铁泥二次污染。且此技术无需外加过氧化氢等氧化剂，催化活性易再生，是一种高效节能、绿色环保的有机污染物处理新技术。

主权项

一种高催化活性氮掺杂石墨烯复合阴极的制备方法，其特征在于：(1)氮掺杂石墨烯的制备：利用电化学剥离制备的石墨烯为碳源、硝酸铵为氮源，按两者质量比1∶1‑1∶10混合后在氮气保护、温度300‑400℃下煅烧0.5‑2h，经冷却、洗涤、真空过滤后在55℃下烘干；(2)氮掺杂石墨烯复合电极制备：将上述方法制备的氮掺杂石墨烯与炭黑按质量比1∶1‑1∶5混合，加入聚四氟乙烯0.3‑0.6mL、乙醇1‑2mL、去离子水1‑2mL震荡混合后，均匀涂覆到经过丙酮溶液预处理的石墨毡电极两侧，在360℃下煅烧30‑40min。