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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电化学,更具体地,涉及一种电极及其制备方法和应用。
技术介绍
1、随着社会的快速发展,环境污染问题愈发严重,富含氮、磷等污水被大量排放,导致藻类在这种富营养化的水体中过度繁殖。传统使用的臭氧法、化学絮凝除藻等方法效率较低并且成本较大。电化学除藻法因其操作简便,近些年来得到了广泛应用。
2、电化学除藻法是利用电极产生的强氧化性物质进行除藻,一般分为隔膜式和无隔膜式,其中隔膜式可以防止阴极产生的强氧化性物质被迅速还原,故除藻效率较高,但是存在隔膜与电极接触力度不够的问题,且一般需要将催化剂复合到隔膜上,步骤复杂且成本高,应用受到限制;而无隔膜式电化学除藻法装置更为简单,成本低,实用性更强,而电极作为无隔膜式电化学除藻法装置中的关键部件,其性能直接影响电化学除藻法的效率。而将现有电极应用于无隔膜式电化学除藻法装置中,其性能稳定性较差,且除藻效率有待进一步提高。
技术实现思路
1、针对上述问题,本专利技术的主要目的在于提供一种电极及其制备方法和应用,本方法加热时间短,生产工艺简单,可大幅缩减电极制作时间,节省人工成本,制备出的电极品控均一,性能稳定,除藻性能优异,并可去除藻类产生的毒性物质,适用于多种水域环境。
2、为实现上述目的,本专利技术的技术方案如下:
3、本专利技术第一个方面提供了一种电极的制备方法,包括:
4、将电极基体置于含金属离子的溶液中进行水热反应,得到包覆前驱体的电极基体;
5、将所述包覆前驱体的电
6、根据本专利技术的实施例,所述金属离子为钌离子、铱离子、锡离子、锑离子、铂离子、钽离子或镍离子中的至少一种。
7、根据本专利技术的实施例,所述金属离子为锡离子、锑离子和铂离子的组合物。
8、根据本专利技术的实施例,所述锡离子、锑离子和铂离子摩尔比为(100~200)∶(5~30)∶(0.1~1),优选为9∶1∶0.03。
9、根据本专利技术的实施例,所述含金属离子的溶液中还包括ph调节剂,所述ph调节剂适用于抑制所述金属离子发生水解反应;
10、根据本专利技术的实施例,所述ph调节剂包括盐酸,优选为盐酸和柠檬酸的组合。
11、根据本专利技术的实施例,所述含金属离子的溶液中,所述金属离子的浓度合计为0.2~2.0mol/l。
12、根据本专利技术的实施例,所述水热反应的温度为150~180℃,反应时间为3~8h。
13、根据本专利技术的实施例,所述电极基体为钛网或钛片。
14、本专利技术第二方面提供了一种电极,所述电极由上述任一种方法制得。
15、本专利技术第三方面提供了一种电解装置,包括至少一个上述的电极。
16、本专利技术第四方面提供了上述电极或上述电解装置在废水处理、饮用水净化、环境保护、食品加工、医疗护理或果蔬保鲜领域的应用,尤其是在电化学除藻中的应用。
17、根据本专利技术的实施例,通过将催化剂前驱体包覆在电极基体表面,然后快速升温、保温和快速降温,制备出性能优良的电极。其中,快速升降温可以极大程度降低反应时间,避免催化剂晶体持续生长,有效限制催化剂的粒径,催化剂颗粒更加均匀细腻,增加催化剂的比表面积,提高反应活性;同时该方法制备的催化剂具有良好的各向异性,暴露大量缺陷位和高指数晶面,可以有效提高催化剂的抗毒化性能和稳定性。本专利技术提供的电极制备方法加热时间短,生产工艺简单,可大幅缩减电极制作时间,节省人工成本。
18、根据本专利技术的实施例,通过本专利技术提供的方法制备出的电极品控均一,性能稳定,在废水处理、饮用水净化、环境保护、食品加工、医疗护理或果蔬保鲜领域均可实现较好应用。尤其是在除藻方面性能优异,并可去除藻类产生的毒性物质,适用于多种水域环境。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种电极的制备方法,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述金属离子为钌离子、铱离子、锡离子、锑离子、铂离子、钽离子或镍离子中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述金属离子为锡离子、锑离子和铂离子的组合物;
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述含金属离子的溶液中还包括pH调节剂,所述pH调节剂适用于抑制所述金属离子发生水解反应;
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述含金属离子的溶液中,所述金属离子的浓度合计为0.2~2.0mol/L。
6.根据权利要求1所述的方法,其中,所述水热反应的温度为150~180℃,反应时间为3~8h。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述电极基体为钛网或钛片。
8.一种电极,所述电极由权利要求1~7任一项所述的方法制得。
9.一种电化学装置,包括至少一个权利要求8所述的电极。
10.一种权利要求8所述的电极或权利要求9所述的电化学装置在废水处理、鱼缸水池处理、饮用水净化、环境保护、食品加工、医疗护理或果蔬保
...【技术特征摘要】
1.一种电极的制备方法,包括:
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述金属离子为钌离子、铱离子、锡离子、锑离子、铂离子、钽离子或镍离子中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述金属离子为锡离子、锑离子和铂离子的组合物;
4.根据权利要求1所述的方法,其中,所述含金属离子的溶液中还包括ph调节剂,所述ph调节剂适用于抑制所述金属离子发生水解反应;
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述含金属离子的溶液中,所述金属离子的浓度合计为0.2~2.0mol/...
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