自支撑异质结构纳米管电催化材料及其制备方法和应用技术

本申请属于电催化技术领域，尤其涉及一种自支撑异质结构纳米管电催化材料及其制备方法和应用，将Cu(OH)2纳米线经过原位刻蚀处理、煅烧处理和电化学还原处理得到自支撑异质结构纳米管电催化材料，自支撑异质结构纳米管电催化材料包括具有中空结构的Cu纳米管和氧化物半导体，其中，组成Cu纳米管的Cu NPS与氧化物半导体NPS交错接触形成异质界面结构，异质界面结构的形成可以大大增加载流子的传输速度，从而产生优异的催化效率。从而产生优异的催化效率。从而产生优异的催化效率。

【技术实现步骤摘要】
自支撑异质结构纳米管电催化材料及其制备方法和应用


[0001]本申请属于电催化
，尤其涉及一种自支撑异质结构纳米管电催化材料及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]随着社会的不断发展，工厂和人类生活含氮化合物的排放不断增加，严重影响了自然界的氮循环，导致了硝酸盐在水体中不断地积累，已成为地下水和地表水中最常见的污染物，时时刻刻危害着人类的健康。最严重的是，硝酸根作为最稳定形式的氮的化合物，几乎不能被自然降解。因此，研究开发一种高效无副作用的硝酸根去除技术变得尤为迫切。
[0003]目前已有多种方法从水中去除硝酸盐，如离子交换、渗析法，生物脱硝法以及多相催化法。然而上述方法或多或少都面临着一些问题，限制了其发展。比如离子交换和渗析法只是单纯的将硝酸盐进行分离和浓缩，在根本上没能解决问题，还会伴随着残留以及资源的浪费，仍然要进行后续处理。多相催化以及氢化催化可以获得较高的效率并将硝酸盐破坏掉，但是会伴随着氢气的使用以及储存，有一定的危险性；而生物脱硝法则伴随着条件苛刻，温度依赖性较大，污染量大，耗时长以及细菌和有机物的残留等缺陷，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自支撑异质结构纳米管电催化材料，其特征在于，包括具有中空结构的Cu纳米管和氧化物半导体，所述氧化物半导体附着在所述Cu纳米管的表面，并与构成所述Cu纳米管的Cu NPS交错接触形成异质结界面结构。2.根据权利要求1所述的自支撑异质结构纳米管电催化材料，所述Cu纳米管上还存在有氧空位。3.根据权利要求1所述的自支撑异质结构纳米管电催化材料，其特征在于，所述氧化物半导体包括Fe2O3、NiO、Cr2O3、MoO3、V2O5中的至少一种。4.根据权利要求1所述的自支撑异质结构纳米管电催化材料，其特征在于，所述Cu纳米管和所述氧化物半导体的摩尔比例为30～40:1；和/或所述自支撑异质结构纳米管电催化材料为Cu/Fe2O3纳米管材料。5.根据权利要求1
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4任一所述的自支撑异质结构纳米管电催化材料，其特征在于，所述自支撑异质结构纳米管电催化材料为中空的管状结构，所述管状结构的内径为130nm～190nm，外径为300nm～350nm；所述管状结构的长度为1200nm～1300nm；和/或所述自支撑异质结构纳米管电催化材料还包括泡沫铜基体，所述Cu纳米管生长在所述泡沫铜基体上。6.一种自支撑异质结构纳米管电催化材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：制备Cu(OH)2纳米线；将所述Cu(OH)2纳米线于金属盐溶液中进行原位刻蚀处理，得到Cu(OH)2/金属氢氧化物纳米管；将所述Cu(OH)2/金...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建珂，黄方志，李士阔，查长虹，吴超，
申请(专利权)人：深圳中拓天达环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：