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专利号: 2018110439193
申请人: 中南大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-22
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种过渡金属修饰TiO2-MOFs膜的复合电极的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)MOFs薄膜的制备:将有机配体溶液在三电极体系下通过电化学原位沉积方法形成MOFs薄膜;

2)TiO2-MOFs膜的制备:在乙醇溶剂中加入步骤1)得到的MOFs薄膜后,待浸润充分后,缓慢滴加入钛酸四丁酯,超声后转移至聚四氟乙烯内胆中,放置于不锈钢反应釜,在一定温度条件下保持一段时间,冷却后,洗涤,干燥得到TiO2-MOFs膜;

3)过渡金属修饰TiO2-MOFs膜的复合电极的制备:在超纯水中加入步骤2)得到的TiO2-

3+

MOFs后,待浸润充分后,加入含Fe 的固体化合物和MCl2固体,M=V、Cr、Mn、Co、Ni、Cu和Zn中的一种或几种,超声后转移至聚四氟乙烯内胆中,放置于不锈钢反应釜,在一定温度条件下保持一段时间,冷却后,洗涤,干燥得到过渡金属修饰TiO2-MOFs膜复合电极。

2.根据权利要求1所述的一种过渡金属修饰TiO2-MOFs膜的复合电极的制备方法,其特征在于,所述步骤1)有机配体溶液为吡啶类、苯甲酸类或咪唑类中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种过渡金属修饰TiO2-MOFs膜的复合电极的制备方法,其特征在于,所述步骤1)三电极体系指的是以铂丝网作为辅助电极、饱和甘汞电极作为参比电极,纯铜网作为工作电极的三电极体系,其中纯铜网的目数为5 20目。

~

4.根据权利要求1所述的一种过渡金属修饰TiO2-MOFs膜的复合电极的制备方法,其特征在于,所述步骤1)得到的MOFs薄膜厚度为20-60μm。

5.根据权利要求1所述的一种过渡金属修饰TiO2-MOFs膜的复合电极的制备方法,其特征在于,所述步骤2)形成的TiO2为锐钛矿型,晶粒尺寸为10-40nm。

6.根据权利要求1所述的一种过渡金属修饰TiO2-MOFs膜的复合电极的制备方法,其特征在于,所述步骤3)的TiO2均匀负载在MOFs膜表面,为TiO2-MOFs膜的复合电极质量的4%~

15%。

7.根据权利要求1所述的一种过渡金属修饰TiO2-MOFs膜的复合电极的制备方法,其特征在于,所述步骤3)的过渡金属形成单金属氧化物或多金属氧化物,均匀嵌入TiO2-MOFs膜的复合电极表面,为TiO2-MOFs膜的复合电极质量的5%~10%。

8.权利要求1~7任一项所述的方法制备得到的过渡金属修饰TiO2-MOFs膜的复合电极。

9.权利要求8所述的过渡金属修饰TiO2-MOFs膜的复合电极在制备电化学和光催化电极材料中的应用。

10.权利要求8所述的过渡金属修饰TiO2-MOFs膜的复合电极在水污染处理或光/电化学耦合体系降解有机滤光剂方面的应用。