【技术实现步骤摘要】
铁钴双金属锚定多孔碳电极及其制备方法
[0001]本专利技术涉及水和废水处理
,具体涉及一种铁钴双金属锚定多孔碳电极及其制备方法。
技术介绍
[0002]目前,新污染物在水环境中被频繁检出。电芬顿技术作为一种电化学高级氧化技术,通过电化学驱动过氧化氢(H2O2)与二价铁(Fe(II))间的芬顿反应产生强氧化性的羟基自由基(
·
OH),被越来越多地研究和用于水和废水处理领域中新污染物的氧化去除。然而,该技术的反应速率受限于Fe(II)/Fe(III)的价态循环,同时,溶出的金属离子容易产生含铁污泥,造成二次污染。
[0003]为改善电芬顿技术中的问题,提高污染物的降解速率,提出了基于3电子电催化氧还原的水和废水处理方法。该方法中,氧气首先在电催化材料上发生2电子反应原位生成H2O2,并进一步在催化剂表面发生1电子还原生成
·
OH。该过程不依赖于芬顿反应即可产生
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OH,可有效克服Fe(II)/Fe(III)之间价态循环速率慢的限制,有效提升
·
OH的产生速率和污染物的去除效率。
[0004]然而,目前报道的3电子氧还原电催化材料,存在催化剂活性较低、回收困难等问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此,本专利技术的目的在提供催化剂活性高的3电子氧还原反应用铁钴双金属锚定多孔碳电极。
[0006]本专利技术的目的还在于提供铁钴双金属锚定多孔碳电极的制备方法。
[0007]为解决上述技术问题,本专利
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种铁钴双金属锚定多孔碳电极,其特征在于,钴的负载量为0.5
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2.5wt%,且铁的负载量为0.1
‑
2.5wt%。2.一种铁钴双金属锚定多孔碳电极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1,提供钴原子锚定碳电极;步骤S2,将所述钴原子锚定碳电极在酸蚀刻后进行热处理,得到钴原子锚定多孔碳电极;步骤S3,将所述钴原子锚定多孔碳电极浸渍在铁前驱体溶液中,此后取出进行热处理,得到铁钴双金属锚定多孔碳电极。3.根据权利要求2所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S1包括:步骤S11,提供前驱体分散液,所述前驱体溶液中分散有钴前驱体和碳颗粒;步骤S12,将碳基体浸渍在所述前驱体分散液中,以在所述碳基体表面吸附所述钴前驱体和碳颗粒;步骤S13,将吸附有所述碳颗粒和钴前驱体的碳基体在惰性气体气氛下进行煅烧,得到所述钴原子锚定碳电极。4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S11包括:将锌前驱体、二甲基咪唑、钴前驱体分散于有机溶剂中,并在其中加入碳颗粒进行混合,得到所述前驱体分散液。5.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述步骤S11包括:S111,将锌前驱体、二甲基咪唑分散于有机溶剂中,得到沸石咪唑骨架
‑
8前驱体溶液;S112,将锌前驱体和钴前驱体分散于所述有机溶剂中,得到钴前驱体溶液;S113,将所述沸石咪唑骨架
‑
8前驱体溶液、所述钴前驱体溶液、以及所述碳颗粒进行混合,得到所述前驱体分散液。6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤S113包括:将所述沸石咪唑骨架
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8前驱体溶液与所述钴前驱体溶液混合;此后,在其中加入所述碳颗粒,并在100
‑
150℃下搅拌12
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36小时混合均匀,得到所述前驱体分散液,其中,所述钴前驱体溶液中的钴原子与锌原子的摩尔比为(1
‑
1.5):(7
‑
10...
【专利技术属性】
技术研发人员:王会姣,陈安妮,王建兵,王春荣,王建超,薛思源,殷炎颖,
申请(专利权)人:中国矿业大学北京,
类型:发明
国别省市:
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