一种用于电合成过氧化氢的3D打印电极及其制备方法与应用技术

本发明专利技术提供了一种用于电合成过氧化氢的3D打印电极及其制备方法与应用，属于电极材料技术领域。本发明专利技术首先设计有序多孔结构的电极，然后采用3D打印、碳化相结合的方法制备有序多孔电极，采用3D打印制备的有序多孔电极具有大量的分级多孔结构，使电极具有更高的比表面积、孔隙率，能够提供更多的活性位点，也能够提高传质能力；同时对电极进行碳化，提高催化活性，使其进一步提高催化性能。本发明专利技术的3D打印方法能够轻松打印复杂几何形状、可调孔隙率和尺寸的结构，为可持续和具有成本效益的H<subgt;2</subgt;O<subgt;2</subgt;合成提供了途径，具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电极材料，尤其涉及一种用于电合成过氧化氢的3d打印电极及其制备方法与应用。

技术介绍

1、过氧化氢（h2o2）是各个行业中的关键化学品，广泛用于纸浆和纸张漂白、化学合成和废水处理。然而，目前h2o2的生产方法主要通过蒽醌氧化，既昂贵又属于能源密集型，产生大量浪费。通过电化学催化二电子氧还原原位生成h2o2具有全程绿色、去集中化生产、安全无危害等优势，是目前最具前景的h2o2合成方式。

2、在电极材料体系方面，碳基材料凭借其本征催化活性及化学稳定性，被广泛用作2e- orr阴极材料。现有技术中，二维碳材料（如碳纸、碳布、石墨板等）受限于表面活性位点密度不足，而传统三维碳材料（如碳毡等）虽具有较高比表面积，却因无序孔道结构导致传质效率低下，且存在制备工艺复杂、结构一致性差等诸多问题。

技术实现思路

1、本专利技术的目的在于提供一种用于电合成过氧化氢的3d打印电极及其制备方法与应用，所述3d打印电极具有有序孔道结构且结构一致性好，同时具有优异的电合成过氧化氢活性，制备简便。

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【技术保护点】

1.一种用于电合成过氧化氢的3D打印电极的制备方法，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，每个单元孔道的长度独立为0.5~1mm，宽度独立为0.5~1mm，高度独立为0.5~1mm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述3D打印所用材料为耐高温树脂；所述耐高温树脂由聚氨酯丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、丙烯酰吗啉和三(2-丙烯酰氧乙基)异氰尿酸酯中的一种或多种组成；所述耐高温树脂中聚氨酯丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、丙烯酰吗啉和三(2-丙烯酰氧乙基)异氰尿酸酯的质量比为(0~0.5):(0~0.3):(0~0...

【技术特征摘要】

1.一种用于电合成过氧化氢的3d打印电极的制备方法，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，每个单元孔道的长度独立为0.5~1mm，宽度独立为0.5~1mm，高度独立为0.5~1mm。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述3d打印所用材料为耐高温树脂；所述耐高温树脂由聚氨酯丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、丙烯酰吗啉和三(2-丙烯酰氧乙基)异氰尿酸酯中的一种或多种组成；所述耐高温树脂中聚氨酯丙烯酸酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、丙烯酰吗啉和三(2-丙烯酰氧乙基)异氰尿酸酯的质量比为(0~0.5):(0~0.3):(0~0.3):(0~0.3)且不同时为0。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述固化的条件包括：波长为280~400nm，固化温度为30~60℃，固化时间为5~30min。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碳化的程序包括：在氮气氛围中，以2℃/min加热至350~375℃，保温1~1.5h，以1℃/min加热至400~425℃，保温1...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹天圣，王朔，裴洛伟，王力萍，叶小琴，代劲松，孙书俊，
申请(专利权)人：浙江奕湃科技有限公司，
类型：发明
国别省市：