【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及材料，尤其是涉及一种电极材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、金刚石具有极高的硬度、高导热性和化学惰性等优异的物理化学性能。含硼金刚石因硼原子的引进，使其具有p型半导体的结构特点，表现出良好的导电性能。研究证明，含硼金刚石中随着含硼量的增加，含硼金刚石的导电性也随之增强。目前在电学领域，由气相沉积工艺制备的含硼金刚石薄膜在污水处理领域表现出了良好的表现。作为一种被应用于降解污水的新兴电极，含硼金刚石电极在电化学氧化
显示出独特的优势。含硼金刚石电极具有背景电流小、介电常数小、电化学势窗宽和空穴迁移率高等特点。含硼金刚石电极作为阳极时可以降解废水中难生物降解的有机污染物；作为阴极时，含硼金刚石电极可以对污水中的重金属离子、亚硝酸盐等成分进行处理降解。
2、气相沉积法制备的含硼金刚石薄膜电极在生产的过程中，存在其硼烷气体具有一定的毒性，而且工艺生产周期长、成本高等问题，导致目前含硼金刚石薄膜电极在降解污水领域很难实现产业化。
3、而且目前关于采用含硼金刚石微粉为原料的复合材料的研究相当于较少。在含硼聚晶金刚石的研究中，虽然解决了聚晶内部大部分结构的致密度问题，但是采用六面顶压机无法制备出使用于大型废水池用的含硼金刚石电。因此，有必要寻找一种新的含硼金刚石电极的制备方法。
4、有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
1、本专利技术的第一目的在于提供一种电极材料的制备方法，以得到适用于污水处理的含硼金刚石电极材料，同时降低电极材
2、本专利技术的第二目的在于提供一种电极材料。
3、本专利技术的第三目的在于上述电极材料在污水处理中的应用。
4、第一方面，本专利技术提供了一种电极材料的制备方法，包括以下步骤：
5、将银粉和含硼金刚石微粉进行球磨混合，然后置于模具中依次进行冷压和热压烧结，制备得到电极材料；
6、所述银粉和含硼金刚石微粉的质量比为1:9～1:4；
7、所述热压烧结的工艺条件为：压力35～40mpa，温度950～1000℃，保压5～7min。
8、作为进一步技术方案，所述球磨混合前还包括对含硼金刚石微粉进行预处理；
9、所述预处理包括：对含硼金刚石微粉依次进行碱处理、水洗至中性、酸处理、水洗至中性和干燥。
10、作为进一步技术方案，所述碱处理包括采用氢氧化钠溶液处理含硼金刚石微粉；
11、所述氢氧化钠溶液中氢氧化钠的质量分数为5％-15％。
12、作为进一步技术方案，所述酸处理包括采用硝酸溶液处理含硼金刚石微粉；
13、所述硝酸溶液中hno3的质量分数为25％-35％。
14、作为进一步技术方案，所述银粉的粒度为2-3μm；
15、所述含硼金刚石微粉的粒度号为325/400目。
16、作为进一步技术方案，采用球磨机进行球磨混合，磨球的材质包括碳化钨，磨球与银粉和含硼金刚石微粉混合物的质量比为2：(0.5-2)；
17、球磨过程中添加乙醇，乙醇与银粉和含硼金刚石微粉混合物的质量比为2：(0.5-2)；
18、所述球磨的时间为10-20min。
19、作为进一步技术方案，所述冷压的压力为33-37mpa，保压25-35s。
20、作为进一步技术方案，所述含硼金刚石微粉的含硼量为1500～2000ppm。
21、第二方面，本专利技术提供了一种电极材料，采用上述制备方法制备得到。
22、第三方面，本专利技术提供了上述电极材料在污水处理中的应用。
23、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
24、1.本专利技术提供以银粉为结合剂制备电极材料，一方面银增加了电极材料的电学性能；另一方面银的熔点为961.78℃，在高温的条件下，银会首先变为液相态，液相的生成对含硼金刚石起到了保护作用，避免了含硼金刚石出现石墨化现象。
25、2.本专利技术以特定配比的银粉和含硼金刚石微粉制备电极材料，不引入其他副反应，通过预压和热压烧结制备致密度良好的银/含硼金刚石复合材料。
26、3.采用冷压进行预压并通过热压烧结工艺来制备含硼金刚石的复合材料可以解决电极材料的尺寸问题，更容易制备出符合大型废水池所需的阳极电极；而且采用冷压进行预压保证了反应原料的致密度，大幅降低电极材料制备所需的温度压力条件。
27、4.相较于高温高压法进行含硼金刚石聚晶的合成，本专利技术制备的电极材料可以做到更大表面积，更适用于作为电极材料用于污水处理领域。
28、5.与气相沉积法制备得到的含硼金刚石复合材料相比，本专利技术提供的制备方法简单方便，生产成本低，更容易实现工业化，制备得到的电极材料具有良好的电学性能。
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1.一种电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述球磨混合前还包括对含硼金刚石微粉进行预处理；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碱处理包括采用氢氧化钠溶液处理含硼金刚石微粉；
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述酸处理包括采用硝酸溶液处理含硼金刚石微粉；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述银粉的粒度为2-3μm；
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，采用球磨机进行球磨混合，磨球的材质包括碳化钨，磨球与银粉和含硼金刚石微粉混合物的质量比为2：(0.5-2)；
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述冷压的压力为33-37MPa，保压25-35s。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述含硼金刚石微粉的含硼量为1500～2000ppm。
9.一种电极材料，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的制备方法制备得到。
10.权利要求9所述的电极材
...【技术特征摘要】
1.一种电极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述球磨混合前还包括对含硼金刚石微粉进行预处理；
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述碱处理包括采用氢氧化钠溶液处理含硼金刚石微粉；
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述酸处理包括采用硝酸溶液处理含硼金刚石微粉；
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述银粉的粒度为2-3μm；
6.根据权利要求1所述的制备...
【专利技术属性】
技术研发人员：田亚芳，栗正新，李跃，
申请(专利权)人：郑州铁路职业技术学院，
类型：发明
国别省市：
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