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专利号: 2020108557748
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电解或电泳工艺;其所用设备〔4〕
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种氧化铋负载二氧化铅催化剂的制备方法,其特征在于包括以下步骤:

1)在反应器中加入铋盐、结构诱导剂和溶剂,搅拌至全部溶解,结构诱导剂为甘油、尿素或氢氧化钠,铋盐的质量与结构诱导剂的体积比为1:3‑6,铋源质量与溶剂的体积比为1:

5‑10;质量单位为g,体积单位为mL;

2)将步骤1)所得的溶液转移至聚四氟乙烯罐中,在120‑160℃下水热处理10‑16小时,待自然冷却至室温后,抽滤并用无水乙醇和去离子水各洗涤3‑5次,在60‑80℃下真空干燥

6‑1150分钟;

3)将步骤2)所得的固体产物置于瓷舟中,放入马弗炉内以3‑5℃/min的速率升温至

200‑500℃并维持3‑6小时,随后自然降温至室温,即得到的氧化铋材料;

4)将步骤3)所得到的100‑300 mg的氧化铋材料添加至10‑50 mL Pb(OH) 2的碱性溶液中在50‑80℃下搅拌20‑60分钟得产物,氧化铋与所加入的Pb(OH)2的碱性溶液的质量之比为3‑6:1;

5)将步骤4)所得到的产物加入200‑500 μL的NaClO溶液,继续升温至80‑100℃保持3‑8小时,之后收集产物,用无水乙醇和去离子水各洗涤3‑5次,在60‑100℃下真空干燥3‑8小时,得到氧化铋负载二氧化铅催化剂。

2.根据权利要求1所述的一种氧化铋负载二氧化铅催化剂的制备方法,其特征在于步骤1)中的铋盐为五水合硝酸铋或乙酸铋;溶剂为无水乙醇、去离子水或乙二醇。

3.根据权利要求1所述的一种氧化铋负载二氧化铅催化剂的制备方法,其特征在于步骤4)中的Pb(OH)2的碱性溶液是通过将硝酸铅添加到1 M NaOH溶液至pH=14得到。

4.根据权利要求1所述的一种氧化铋负载二氧化铅催化剂的制备方法,其特征在于步骤5)中,所用NaClO溶液中氯元素质量分数为4%‑8%。

5.根据权利要求1所述的一种氧化铋负载二氧化铅催化剂的制备方法,其特征在于步骤4)中的氧化铋与所加入的Pb(OH)2的碱性溶液的质量之比为5:1。

6.根据权利要求1 5任意一项所述的方法制备得到的氧化铋负载二氧化铅催化剂。

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7.一种根据权利要求6所述的氧化铋负载二氧化铅催化剂在电催化分解水制臭氧反应中的应用。

8.根据权利要求7所述的应用,其特征在于包括以下步骤:由恒电流仪控制电压和电流,采用H型电解槽进行反应,两个电极室之间保持水、气畅通,以饱和硫酸钾水溶液作为电解液,将所述氧化铋负载二氧化铅催化剂涂敷在碳布上作为阳极室内的工作电极,铂片作为阴极室内的对电极,反应电流控制在100‑500 mA,槽电压控制在1‑10 V之间,进行电催化制取臭氧反应得到臭氧产品。

9.如权利要求8所述的应用,其特征在于反应电流控制在200‑300 mA;槽电压控制在3‑

5 V。