一种三维铜镍合金电极及其制备方法及应用技术

本发明专利技术公开了一种三维铜镍合金电极及其制备方法和应用。该电极的制备方法是以三维多孔金属或非金属材料为基体，在基体上电沉积负载掺杂炭的铜、镍，得到三维铜镍合金电极。本发明专利技术方法制备的三维铜镍合金电极中优选采用经过酸化改性的炭粉负载在基体上作活性层，增加了电极对硝酸盐氮的吸附性能以及电化学活性表面积，配合本发明专利技术制备的电极的多孔网络三维结构的吸附性和传质效率，共同加速了后续反应的进行；炭掺杂与铜镍双金属的相互作用也提高了氮气的选择性，本发明专利技术方法所制备的电极能够增加硝氮还原的反应速率，对硝酸盐氮的脱除能力更强。力更强。力更强。

【技术实现步骤摘要】
一种三维铜镍合金电极及其制备方法及应用


[0001]本专利技术涉及一种废水处理
，特别涉及一种三维铜镍合金电极及其制备方法及应用。

技术介绍

[0002]水是地球上一切生命的基本要素，是人类生存的必要资源。然而，人类活动通常会导致水体污染，包括有毒污染、有机污染、无机污染等。其中，无机污染物中就包括硝酸盐类污染。硝酸盐是一种有害的化学物质，对自然和人类都会产生一定影响，河流湖泊中的高浓度硝酸盐会导致富营养化，饮用水中浓度较高的硝酸盐会导致婴儿患蓝婴症、成年人患胃肠癌的概率大大增加。为了可持续发展，有必要在废水处理过程中将硝酸盐进一步去除。
[0003]电催化还原是一种高效快捷的脱硝氮技术，它具有简单易控、无需引入杂离子等优点，受到越来越多的关注。电催化还原的核心在于阴极材料的研发，高性能的阴极还原材料可以将硝氮高选择性的转化为氮气。
[0004]专利CN108950607A公开了一种电沉积制备微米级多孔铜箔的电解液及用其制备微米级多孔铜箔的方法，即首先配置了硫酸铜、硫酸、氯离子、表面活性剂、与水不相溶的液体油质、水包油乳化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三维铜镍合金电极的制备方法，其特征在于，包括：以三维多孔金属或非金属材料为基体，在基体上电沉积负载掺杂炭的铜、镍，得到三维铜镍合金电极。2.根据权利要求1所述的金属合金电极的制备方法，其特征在于，所述基体包括泡沫钛、泡沫铁、泡沫铜、泡沫镍、泡沫铝、多孔炭、碳纳米纤维中的至少一种；优选地，所述基体为厚度为0.2～2cm的片状，或者为直径为1～5cm的圆柱体状。3.根据权利要求1所述的金属合金电极的制备方法，其特征在于，所述炭为经过酸化改性的炭，其制备过程如下：将炭置于含氧酸溶液中，温度保持55～85℃，进行酸化处理0.5～3h后，于60～90℃干燥50～90min；所述炭和含氧酸溶液的质量比为1:5～1:20，所述含氧酸溶液的浓度为0.3～0.5mol/L，所述含氧酸优选选自磷酸、硫酸、硝酸中的一种或几种。4.根据权利要求1所述的金属合金电极的制备方法，其特征在于，基体先经预处理，再在基体上电沉积负载掺杂炭的铜、镍，所述的预处理为酸洗，所述酸洗所用的酸包括硝酸、硫酸、盐酸、磷酸、草酸中的至少一种，酸洗的条件如下：酸浓度为1mol/L～3mol/L，处理温度为60～80℃，处理时间为1～3h。5.根据权利要求1所述的金属合金电极的制备方法，其特征在于，所述电沉积的方式包括“两阳一阴，阴极在中间”平行排列的方式和/或“环状阳极在外，棒状阴极在内”同轴排列的方式。6.根据权利要求1或5所述的金属合金电极的制备方法，其特征在于，电沉积负载掺杂炭的铜、镍时，电沉积液的配制过程如下：将铜盐和镍盐溶于去离子水中，并加入硼酸、炭粉和表面活性剂，超声10～60min混匀。7.根据权利要求6所述的金属合金电极的制备方法，其特征在于，铜盐、镍盐所用盐各自独立选自氯化盐、硝酸盐、硫酸盐、磷酸盐、醋酸盐中的至少一种。8.根据权利要求1或6或7所述的金属合金电极的制备方法，其特征在于，所述铜盐、镍盐中铜、镍与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：谭向东，陈天佐，王雪清，马传军，李宝忠，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：