氧化亚铜电催化剂的脉冲制备方法及脉冲电化学脱氮的方法和应用技术

本公开提供了一种氧化亚铜电催化剂的脉冲制备方法及脉冲电化学脱氮的方法和应用。本公开的脉冲制备方法包括：将由铜载体和惰性电极构成的电极对置于含有氯离子的电解液中，其中，铜载体以铜单质为主体；向电极对分别施加正向脉冲和反向脉冲以进行电解处理，使得在反向脉冲期间在铜载体的表面发生铜单质的氧化，以和氯离子形成氯化亚铜，并随后水解形成氧化亚铜，在正向脉冲期间发生氧化亚铜还原，以形成新的铜单质；重复向电极对分别施加正向脉冲和反向脉冲以进行电解处理的操作，使得在铜载体的表面持续地生成新的氧化亚铜，得到氧化亚铜电催化剂，其中正向脉冲为以铜载体为阴极，惰性电极为阳极，反向脉冲为以铜载体为阳极，惰性电极为阴极。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及电催化还原、电极改性、水处理，污水脱氮等领域，具体涉及一种氧化亚铜电催化剂的脉冲制备方法及脉冲电化学脱氮的方法和应用。

技术介绍

1、硝酸根离子（no3-）是工业生产和化肥制造中被广泛应用的重要原料，然而，随着no3-排放量的增加，其对环境的负面影响逐渐凸显，尤其是在水污染方面的问题已引起广泛关注。针对这一问题，研究人员一直在寻找有效的no3-去除技术。

2、在众多可行的no3-去除技术中，电化学no3-去除技术因其出色的可控性和环境友好性被认为是最具前景的技术之一。在电化学硝酸盐电化学还原反应中，铜（cu）因其对no3-的强吸附能力，常被认为是最有前景的电催化剂。然而，铜对no3-还原反应中间体（例如亚硝酸盐no2-和一氧化氮no）的过强吸附抑制了no3-的进一步还原，限制了其电化学脱硝性能。

3、为了改善cu的催化性能，通常使用贵金属与铜形成合金的方法提升还原活性，但这种方法成本高且操作复杂，在实际污水处理应用中并不适用。此外，研究人员尝试在铜表面原位负载氧化亚铜（cu2o）。这种负载不仅能够减轻铜与no3-还原反应中本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种氧化亚铜电催化剂的脉冲制备方法，包括：

2.根据权利要求1所述的脉冲制备方法，其中，生成的氧化亚铜为50~500 nm的纳米球颗粒，堆叠形成氧化亚铜催化层；

3.根据权利要求1所述的脉冲制备方法，其中，所述电解液的氯离子浓度为1 mM~3 M；所述电解液的pH为3~12，优选为5~11。

4.根据权利要求1所述的脉冲制备方法，其中，所述正向脉冲和所述反向脉冲分别为恒流脉冲。

5.根据权利要求4所述的脉冲制备方法，其中，所述正向脉冲的电流密度为5~30 mA cm-2，时间2~5 s；所述反向脉冲的电流密度为0~10 mA cm-2，...

【技术特征摘要】

1.一种氧化亚铜电催化剂的脉冲制备方法，包括：

2.根据权利要求1所述的脉冲制备方法，其中，生成的氧化亚铜为50~500 nm的纳米球颗粒，堆叠形成氧化亚铜催化层；

3.根据权利要求1所述的脉冲制备方法，其中，所述电解液的氯离子浓度为1 mm~3 m；所述电解液的ph为3~12，优选为5~11。

4.根据权利要求1所述的脉冲制备方法，其中，所述正向脉冲和所述反向脉冲分别为恒流脉冲。

5.根据权利要求4所述的脉冲制备方法，其中，所述正向脉冲的电流密度为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙猛，
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：