铬掺杂氧化亚铜纳米片阵列电极及其制备方法和应用技术

本公开提供了一种铬掺杂氧化亚铜纳米片阵列电极的制备方法，包括：以泡沫金属铜为阳极，向阳极和阴极施加外加电压，使得泡沫金属铜进行原位氧化，得到氢氧化铜纳米线电极；将氢氧化铜纳米线电极放入重铬酸钾溶液中，进行水热反应，得到铬掺杂的氢氧化铜纳米片阵列电极；在保护气体氛围下对铬掺杂的氢氧化铜纳米片阵列电极进行煅烧，得到铬掺杂氧化亚铜纳米片阵列电极。本公开还提供了利用阳极氧化‑水热生长‑煅烧法制备的纳米片阵列电极并将其应用到水中硝酸盐电还原制氨氮，制备的纳米片阵列电极与传统电极相比，稳定性高，反应活性好，效率快。

【技术实现步骤摘要】

本公开属于纳米片电极领域，尤其涉及一种铬掺杂氧化亚铜纳米片阵列电极及其制备方法和应用。

技术介绍

1、氨(nh3)是一种重要的工业化学品，用于药品，肥料的合成，也被认为是低碳能源技术的理想绿色无碳燃料。目前，nh3的工业合成严重依赖于非可持续和生态不友好haber-bosch法，需要消耗巨大能源和排放大量温室气体，并严重依赖化石能源。电化学硝酸盐还原氨氮最近受到了越来越多的关注，被认为是一种可持续的绿色合成氨技术。硝酸盐在自然界非常常见，广泛存在于工业废水和生活废水中。硝酸盐的富集也能引发严重的环境问题。另外，n＝o键的解离能相对比较低，为204kj mol-1,且硝酸盐的水溶性高。硝酸盐还原制氨反应在替代传统的haber-bosch工艺方面具有更大的潜力。

2、然而，电催化硝酸盐还原制氨是一个复杂的反应过程，涉及到8e-和9个质子的协同转移(no3-+8h2o+8e-→nh3+9oh-，e0＝0.69versus rhe)，导致动力学缓慢。此外，电催化硝酸盐制氨也涉及到多个竞争副反应和多个含氮的中间产物，导致目标产物氨氮的选择性低。析氢反应也本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种铬掺杂氧化亚铜纳米片阵列电极制备方法，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，

5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，

6.根据权利要求1所述的制备方法，其中，

7.根据权利要求1所述的制备方法，其中，

8.一种根据权利要求1～7任一项所述的制备方法制得的铬掺杂氧化亚铜纳米片阵列电极。

9.一种使用权利要求8所述的铬掺杂氧化亚铜纳米片阵列电极催化硝酸盐还原制氨氮的方法，包括：

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【技术特征摘要】

1.一种铬掺杂氧化亚铜纳米片阵列电极制备方法，包括：

2.根据权利要求1所述的制备方法，其中，

3.根据权利要求1所述的制备方法，其中，

4.根据权利要求1所述的制备方法，其中，

5.根据权利要求1所述的制备方法，其中，

6.根据权利要求1所述的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞文正，张凯，赵津津，田隆，
申请(专利权)人：中国科学院生态环境研究中心，
类型：发明
国别省市：