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专利号: 2018100743089
申请人: 河南科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 水、废水、污水或污泥的处理
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.聚吡咯修饰的Ag-Pd双金属复合电催化阴极,该电催化阴极包括基质和附着在基质外表面上的催化剂层,其特征在于:所述的基质由外表面修饰有聚吡咯的Ti片制成,所述的催化剂层包括依次沉积在基质上的Ag和Pd。

2.根据权利要求1所述的一种聚吡咯修饰的Ag-Pd双金属复合电催化阴极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤一、取Ti片进行表面除杂、清洗处理后,置于盐酸溶液中,进行煮沸清洗10 20min,~之后,采用去离子水对其进行表面清洗,得到Ti基体,备用;

步骤二、分别取吡咯、十二烷基苯磺酸钠和硫酸溶液置于水中,充分混匀后,制得吡咯浓度为90 100mmol/L、十二烷基苯磺酸钠浓度为3 7mmol/L、硫酸浓度为0.2 0.5 mmol/L的~ ~ ~混合溶液作为沉积液,以步骤一制得的Ti基体为阳极,以铂片为阴极,控制电流为12 15mA,~进行电沉积8 10min的条件下,制得聚吡咯/Ti支持基质,备用;

~

步骤三、分别取硫化钠、聚乙烯吡咯烷酮和硝酸银置于乙二醇溶剂中,充分混合后,配置成硫化钠浓度为0.02 0.04mmol/L、聚乙烯吡咯烷酮浓度为3 5g/L、硝酸银浓度为15~ ~ ~

20mmol/L的混合溶液,将步骤二制得的聚吡咯/Ti支持基质置于该混合溶液中,于140 160~℃温度条件下进行反应100 110min,得到聚吡咯修饰的Ag催化电极,备用;

~

步骤四、取PdCl2粉末置于盐酸溶液中,加热并超声辅助至完全溶解后,制得Pd2+浓度为

2 5mmol/L,H+浓度为0.4 1mol/L的混配溶液,备用;

~ ~

步骤五、将步骤三制得的聚吡咯修饰的Ag催化电极置于步骤四制得的混配溶液中进行浸渍反应8 10h,制得复合电极,备用;

~

步骤六、以步骤五制得的复合电极为工作电极,铂片为对电极,Hg/Hg2SO4为参比电极,控制电位为-820~-840mV,在摩尔浓度为0.1~0.3mol/L H2SO4溶液中进行电沉积10~15min,即得到成品双金属复合电催化阴极。

3.根据权利要求2所述的一种聚吡咯修饰的Ag-Pd双金属复合电催化阴极的制备方法,其特征在于:在步骤一中,所述Ti片表面除杂、清洗处理的具体操作为,先采用100目的砂纸对Ti片进行表面打磨处理,之后,依次置于丙酮、无水乙醇和去离子水中分别进行超声清洗

8-12min。

4.根据权利要求2所述的一种聚吡咯修饰的Ag-Pd双金属复合电催化阴极的制备方法,其特征在于:在步骤一中,所述的盐酸溶液由浓盐酸和水按照1:2的体积比混合制成,其中,浓盐酸的质量浓度为37%。

5.根据权利要求1所述的一种聚吡咯修饰的Ag-Pd双金属复合电催化阴极在氯酚废水电催化还原脱氯中的应用。

6.根据权利要求5所述的聚吡咯修饰的Ag-Pd双金属复合电催化阴极在氯酚废水电催化还原脱氯中的应用,其特征在于,具体操作方法为:采用具有阳极室和阴极室的双室电解池,以制备出的聚吡咯修饰的Ag-Pd双金属复合电催化阴极为工作电极,以铂片为对电极,以摩尔浓度为0.05mol/L的Na2SO4溶液为阳极液,在工作电流为1mA/cm2的条件下,对体积为

50mL,质量浓度为100mg/L的2,4-二氯苯酚废水进行电催化还原脱氯;

其中,阳极室和阴极室之间设置有用于起阻隔分离作用的阳离子交换膜,工作电极和对电极之间的距离为6cm,且2,4-二氯苯酚废水中还添加有Na2SO4,使添加混合后的废水中Na+的摩尔浓度为0.1mol/L。