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专利号: 2022100780934
申请人: 辽宁大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电解或电泳工艺;其所用设备〔4〕
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1. TiO2‑MXene/IL修饰电极,其特征在于,制备方法包括如下步骤:

1)TiO2‑MXene/IL复合材料制备:将适量TiO2‑MXene加入离子液体IL中,超声 60 min,充分混合,形成浓度为10 mg/mL的混合液,得TiO2‑MXene/IL复合材料;

2)取步骤1)得到的TiO2‑MXene/IL复合材料,涂覆在碳布电极表面,在室温下放置10 min,制得TiO2‑MXene/IL修饰电极;

所述离子液体IL是1‑丁基3‑甲基咪唑六氟磷酸盐;

所述TiO2‑MXene的制备方法包括如下步骤:

1)向盐酸中加入LiF,搅拌20‑30 min,得蚀刻剂;将Ti3AlC2粉末在5 min内逐渐加入到蚀刻剂中,于30‑40℃下反应24‑36 h,得混合物;

2)步骤1)所得混合物先用去离子水通过离心洗涤,每次洗涤在3500 rpm下离心10 min,每次洗涤后,将上清液作为废物去除,重复直至上清液的pH ≥ 5;

3)于步骤2)所得产物中加入插层剂,超声60 min,在10000 rpm下离心10 min,收集下层沉淀;

4)于步骤3)所得沉淀中加入去离子水,超声20 min,在3500 rpm下离心3 min,收取上层液,冷冻干燥,得粉末状MXene;

5)将步骤4)所得粉末状MXene,放入马弗炉中,于400 ℃煅烧30 min,得到TiO2‑MXene。

2. 如权利要求1所述的TiO2‑MXene/IL修饰电极,其特征在于,所述TiO2‑MXene的制备方法的步骤1)中,所述盐酸的浓度为9‑12 M。

3.如权利要求1所述的TiO2‑MXene/IL修饰电极,其特征在于,所述TiO2‑MXene的制备方法的步骤3)中,所述插层剂为乙醇。

4.权利要求1‑3任意一项所述的TiO2‑MXene/IL修饰电极在电催化N2转化为NH3中的应用。

5. 如权利要求4所述的应用,其特征在于,方法如下:以权利要求1‑3任意一项所述的TiO2‑MXene/IL修饰电极为工作电极,Ag/AgC1电极为参比电极,铂片为对电极, 0.1M HCl为电解液,向体系中通入氮气,利用线性伏安扫描法和计时安培法进行电催化N2转化为NH3。

6. 如权利要求5所述的应用,其特征在于,所述线性伏安扫描法中,扫描扫速为10 mV ‑1s ,所述计时安培法中,电解所用时间为8000 s。