一种利用电化学方法一步电合成石墨烯复合电极及方法技术

本发明专利技术公开了一种利用电化学方法一步电合成石墨烯复合电极的方法，步骤：(1)将界面zeta电位为‑20～‑35mv的氧化石墨烯放置于容器中，加入吡咯、有机磺酸盐扩孔掺杂剂，得到黑色纳米溶胶，通氮保存；(2)在三电极体系中，以三维网状导电支撑骨架为工作电极浸入通氮的黑色纳米溶胶中，水洗，干燥，制成石墨烯复合电极。本发明专利技术的方法易于控制，适合电容去离子技术需求，适合苦咸水的脱盐需求，且在正向、反向低电压交替过程实现吸附、再生，能够反复使用，其中无论是吸附还是再生过程，都不需要化学品清洗剂，环保。本发明专利技术制备的石墨烯复合电极具有有效组分分布均匀、易于保存的特点，相对传统的多孔碳电极，更适于电吸附除盐操作。

One step synthesis of graphene composite electrode by electrochemical method

【技术实现步骤摘要】
一种利用电化学方法一步电合成石墨烯复合电极及方法
本专利技术属于电化学、海水淡化、材料领域，涉及一种利用电化学方法一步电合成石墨烯复合电极的方法。
技术介绍
电容法脱盐(capacitivedeionization,CDI)是一种溶液去离子水处理技术。CDI原理是利用具有大比表面积和大比容量的一对电极组成流通型电容器组件，通过施加静电场，将苦咸水中的离子吸附在电极上，从而实现脱盐获得淡水。CDI过程仅需低压电源供电，操作便捷可控且能耗低。CDI电极再生过程可通过互换电极极性或加载负载的方式来实现，无需消耗化学药品，不产生环境污染。CDI是一种节能环保的水处理技术，与新型淡化技术的发展要求相吻合。CDI脱盐过程中是操作溶液中离子在静电场作用下在电极表面形成双电层离子吸附。实现CDI技术的规模化应用，建立高效、低价的CDI水净化工厂，其关键是获得足够长的使用寿命和足够大的表面积的电极。碳基材料大都具有较大的比表面积，良好的导电性和电化学稳定性，一直是重点研究CDI电极材料。随着碳材料研究的深化，将二维石墨烯纳米材料用于CDI电极，利本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用电化学方法一步电合成石墨烯复合电极的方法，其特征在于包括如下步骤：/n(1)将界面zeta电位为-20～-35mv的氧化石墨烯放置于容器中，加入吡咯，加入有机磺酸盐扩孔掺杂剂，用苯磺酸调节pH至2.5～4.5，余量为水，超声或搅拌，得到黑色纳米溶胶，通氮保存；所述氧化石墨烯的终浓度为0.3-0.8g/L；吡咯的终浓度为0.1～0.5mol/L；有机磺酸盐扩孔掺杂剂的终浓度0～40g/L；/n(2)采用电化学方法，在三电极体系中，以三维网状导电支撑骨架为工作电极浸入通氮的黑色纳米溶胶中，在电流密度2～5mA/cm

【技术特征摘要】
1.一种利用电化学方法一步电合成石墨烯复合电极的方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)将界面zeta电位为-20～-35mv的氧化石墨烯放置于容器中，加入吡咯，加入有机磺酸盐扩孔掺杂剂，用苯磺酸调节pH至2.5～4.5，余量为水，超声或搅拌，得到黑色纳米溶胶，通氮保存；所述氧化石墨烯的终浓度为0.3-0.8g/L；吡咯的终浓度为0.1～0.5mol/L；有机磺酸盐扩孔掺杂剂的终浓度0～40g/L；
(2)采用电化学方法，在三电极体系中，以三维网状导电支撑骨架为工作电极浸入通氮的黑色纳米溶胶中，在电流密度2～5mA/cm2、电量0.5～20C/cm2、20～...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘艳辉，徐克，安子韩，李强，赵河立，
申请(专利权)人：自然资源部天津海水淡化与综合利用研究所，
类型：发明
国别省市：天津;12