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专利号: 2020109489786
申请人: 燕山大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种充分回收再利用染料废液的方法,其特征在于包括以下步骤:

S1、用水热或电沉积的方式处理片状基底材料,制备含有金属离子活性位点的自支撑电极材料或自支撑电极材料的前躯体作为催化剂;

水热处理片状基底材料时所用的水溶液为由一种或多种金属盐和缓冲剂组成的溶液,其中金属盐包括铁盐、镍盐、锰盐、钴盐任意一种或几种,铁盐为硝酸铁或乙酸铁,镍盐为硝酸镍或乙酸镍,锰盐为硝酸锰或乙酸锰,钴盐为硝酸钴或乙酸钴,步骤S1中的缓冲剂为尿素;

片状基底材料为长方形,水热反应温度为120度,水热反应时间为10小时;电沉积所用两电极体系或三电极体系进行,电沉积电压为‑0.6到‑1.2V,电沉积时间为2‑60min;

片状基底材料为泡沫钛、泡沫镍、泡沫铁、泡沫铜、不锈钢片、碳钢片、铁片、镍片中的任意一种;

制备含有金属离子活性位点的自支撑电极材料作为前驱体的后续处理方式为磷化、硫化或氮化;

用高压将硫源、磷源、氮源打成等离子激活态,使其能快速包覆在自支撑电极表面;磷化、硫化或氮化时硫化所用的硫源为硫粉或硫脲,磷化所用磷源为磷酸氢钠或磷粉,氮化所用的氮源为氮气、氟化铵或氯化铵;

S2、向染料废液中加入缓冲剂,调节废液的pH值;

所用电解的染料废液为含天青A、荧光素钠、亚甲基蓝和罗丹明B的任意一种或几种的染料废液;步骤S2中的调节pH值的缓冲剂为氢氧化钾;

S3、通过步骤S1制备的催化剂寻找合适电位进行电解,并根据残余电解染料废液的多少调控分解电压,当染料废液不能完全包覆基底材料时,停止通电;

步骤S3中寻找合适电位是通过将步骤S1中制备的催化剂组装成两电极体系,浸泡在染料废液中,用CHI660工作站测S1制备的自支撑电极在染料废液中的LSV曲线,通过LSV曲线‑2寻找电流密度为10mAcm 所对应的电压为全水解电压,然后测it曲线,进行恒电位分解染料废液;it电压为2.2V;

S4、电解完成后,处理染料残渣制备杂原子掺杂的多孔碳基材料;

步骤S4中处理染料残渣制备杂原子掺杂的多孔碳基材料方法为将染料残渣放入坩埚中,在Ar气氛中隔绝空气600‑700度煅烧并获取杂原子掺杂的多孔碳材料。