[发明专利]一种多尺度凸点电极的制备方法

摘要

本发明属于新型功能材料制备及应用技术领域，涉及一种多尺度凸点电极的制备方法。该电极材料在具有微观和宏观高活性凸起位点，因此具有良好的但催化性能。其制备过程主要是通过微观调控合成具有高活性位点的密集凸点纳米材料，辅助先进的3D打印技术控制宏观电极结构，再将微观密集凸点纳米材料用于修饰宏观电极表面，得到具有高催化活性的复合电极材料，能够在低电压下催化电极表面氧化产生高浓度的活性物质。本发明制备复合电极材料不仅具有良好的可控性，利于形貌控制和扩大生产，而且具有卓越的催化活性可以有效地促进活性成分的而产生，净化水质，节约能源，有利于实际应用。

主权项

1.一种多尺度凸点电极的制备方法，其特征在于，步骤如下：1)将CQDs加入到去离子水中，制备得到浓度为1‑10g/L碳量子点溶液；2)将金属盐粉末溶解到步骤1)中得到的碳量子点溶液中，得到CQDs/金属盐复合溶液，其中，金属盐粉末的质量浓度为0.1‑2.0mol/L；3)将步骤2)得到的CQDs/金属盐复合溶液加热到30‑100℃，并保持在50‑3000转/min的速率下搅拌1‑24h，得到悬浊液；4)将步骤3)得到的悬浊液过滤，得到滤饼，用去离子水冲洗至滤液的pH＝7以去除未反应的铁离子和硫酸根离子，取下滤饼，置于30‑120℃下干燥5‑24h，研磨得到具有微观纳米凸起的纳米羟基铁材料A；5)将多糖粉末溶解到去离子水中，多糖粉末的浓度为0.05‑2mol/L，搅拌均匀得到透明胶体；6)将钙盐溶解于去离子水中，搅拌均匀得到钙盐溶液，钙盐溶液的浓度为0.05‑2mol/L；7)将步骤5)得到的透明胶体置于3D打印机的进样管1中，将步骤6)制备得到的钙盐溶液置于3D打印机的进样管2中，通过控制3D打印机工作模式，打印得到具有宏观凸起的电极基底材料；8)将步骤4)制备得到的纳米羟基铁材料A均匀的分散在乙醇中，得到均匀的悬浮液，纳米羟基铁材料A的浓度为0.5‑5g/L；9)将步骤7)制备得到的电极基底材料作为阴极，在10‑30V生物电压下将纳米羟基铁材料A负载到凸起的电极基底材料上，得到具有多尺度活性凸起的复合电极材料。