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专利号: 2021105498780
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:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种催化还原硝酸盐的电极的制备方法,其特征在于,其包括以下步骤:S1.碳布表面的镍磷镀层镀覆工序:将进行了亲水处理的碳布小片浸于8~12g/L氯化亚锡溶液中,充分浸泡震荡,用水将碳布表面冲洗干净;将清洗后的碳布浸渍在0.1~0.3g/L氯化钯溶液中,充分浸泡震荡,并用水洗净,在40~60℃下干燥;

按照质量比为硫酸镍:次亚磷酸钠:柠檬酸:乙酸钠:丁二酸:氟化氢铵=5~6:3~6:

3.5~4.2:2.5~3.5:1:1的比例,将上述化合物至于容器中,加入水使其完全溶解获得镀液,用质量浓度为20~28%氨水调节镀液的pH值至4.6~5.0,将镀液温度升高至80~85℃,将碳布放入镀液中进行镀覆;反应结束后,用水洗净,之后在60~75℃干燥处理,制得镍磷/碳布试样;

S2.镍磷/碳布磷化处理工序:将分别盛有镍磷/碳布试样和次亚磷酸钠粉末的两个瓷舟置于管式炉中,且设置盛有镍磷/碳布试样的瓷舟位于管式炉内侧,在氮气保护下将管式炉炉膛温度以1.5~2.5℃/min升温速率升至280~320℃,氮气流速为25~35mL/min,此温度下对镍磷/碳布进行磷化处理1.5~2.5h,待管式炉炉膛温度自然降至室温,即制备了磷化镍/碳布电极,记为Ni2P/CC;

0

S3.Fe/Ni2P/CC电极的制备工序:将无氧无水乙醇和无氧水按2:8~4:6的比例混匀,配制无氧乙醇水溶液,然后将硫酸亚铁七水合物溶解于无氧乙醇水溶液中配制硫酸亚铁‑无氧乙醇水溶液,硫酸亚铁溶液的摩尔浓度为0.15~0.25mol/L,之后将步骤S2中所制得的Ni2P/CC电极样品浸没于盛有硫酸亚铁‑无氧乙醇水溶液的容器中,搅拌,并向溶液中持续通入氮气,将摩尔浓度为0.5~

1mol/L的硼氢化钠溶液缓慢加入到上述混合溶液中,使硼氢化钠与硫酸亚铁充分反应且在Ni2P/CC电极上沉积零价铁微粒,待反应结束后,将Ni2P/CC电极从溶液中取出,洗涤,即制得0

了Fe/Ni2P/CC电极。

2.根据权利要求1所述的催化还原硝酸盐的电极的制备方法,其特征在于,其还包括,0

S4.Fe/Ni2P/CC电极的冷冻处理工序:0

将所制Fe/Ni2P/CC在‑78~‑82℃条件下预冻4~6h;之后置于真空冷冻干燥机中进行冷冻干燥处理,冻干机冷阱温度为‑38~‑42℃,真空度小于20Pa,冷冻干燥时间为8~12h。

3.根据权利要求1所述的催化还原硝酸盐的电极的制备方法,其特征在于,S1工序中的经过亲水处理的碳布,为利用98%的浓硫酸进行了亲水处理的碳布,S1工序中,氯化亚锡溶液浓度为9~10.5g/L,氯化钯溶液的浓度为0.15~0.23g/L。

4.根据权利要求1所述的催化还原硝酸盐的电极的制备方法,其特征在于,S1工序中,充分震荡采用超声波震荡方式进行,于室温下对其进行超声处理10~

20min,超声波处理器的功率为90W,S1工序中,硫酸镍:次亚磷酸钠:柠檬酸:乙酸钠:丁二酸:氟化氢铵按照5~6:3~6:4:

3:1:1的质量比配合。

5.根据权利要求1所述的催化还原硝酸盐的电极的制备方法,其特征在于,S2工序中,在氮气保护下将管式炉炉膛温度以2~2.2℃/min升温速率升至300~320℃。

6.根据权利要求1所述的催化还原硝酸盐的电极的制备方法,其特征在于,S3工序中,硫酸亚铁溶液的摩尔浓度为0.18~0.2mol/L,硼氢化钠溶液摩尔浓度为

0.54~0.6mol/L。

0

7.一种催化还原硝酸盐的Fe /Ni2P/CC电极,其特征在于,其由多个零价铁颗粒负载于0

磷化镍/碳布上而成,在XRD图中,与Ni2P/CC电极的衍射主要峰一致,在44.67°附近出现Fe的特征衍射峰,无铁氧化物的峰,在SEM图中,碳布表面沉积着分布均匀的磷化镍,平均直径

20~80nm的零价铁颗粒团聚在一起,分散于磷化镍之间。

0

8.一种催化还原硝酸盐的Fe /Ni2P/CC电极,其特征在于,其通过权利要求1~8中任一项所述的制备方法制备而成,在XRD图中,与Ni2P/CC电极的衍射峰基本一致,在44.67°均出0

现Fe的特征衍射峰,无铁氧化物的峰。

9.一种城镇污水处理厂一级A排水的处理方法,其特征在于,其包含使用权利要求8所0

述的催化还原硝酸盐的Fe/Ni2P/CC电极进行总氮的去除。

10.一种染料废水的脱色方法,其特征在于,其包含使用废弃的权利要求8所述的催化0

还原硝酸盐的Fe/Ni2P/CC电极进行Fenton氧化工序。