利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2024108904703
申请人: 浙江工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-29
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种氮掺杂碳复合材料在电催化产过氧乙酸中的应用,其特征在于电催化的阴极液腔中以乙酸为反应底物;

所述氮掺杂碳复合材料采用以下方法制备而成:

1)将氮源和碳源分散在乙醇和水的混合溶液中,超声至固体全部溶解,其中碳源为葡萄糖,氮源为盐酸羟胺;

2)将步骤1)分散好的液体转移到表面皿中,表面皿再置入烘箱中,放入烘箱进行烘干,烘干过程中进行反应的同时去除水分和乙醇;

3)反应结束后,将步骤2)的体系自然冷却到室温,清洗以去除残留物,干燥,将干燥后的产物放入管式炉中,在N2氛围下进行煅烧碳化,即得所述氮掺杂碳复合材料。

2.如权利要求1所述的应用,其特征在于步骤1)中氮源和碳源的摩尔比为0.3‑1:1。

3.如权利要求2所述的应用,其特征在于步骤1)中氮源和碳源的摩尔比为0.5‑1:1。

4.如权利要求1所述的应用,其特征在于步骤2)所述的烘干温度为50‑120 ℃;烘干时间为12‑24 h。

5.如权利要求4所述的应用,其特征在于步骤2)所述的烘干温度为90‑100℃;烘干时间为14 h。

6.如权利要求1所述的应用,其特征在于将所述氮掺杂碳复合材料涂覆于气体扩散电极具有微孔的一侧面上,制备成工作电极;电催化反应过程在气体扩散流通池中进行,包括阳极腔室和阴极腔室,阳极腔室和阴极腔室之间由质子交换膜隔开,阳极采用钛网电极,阴极采用所述工作电极,且阴极将阴极腔室分隔为左右两个小腔室,靠近于质子交换膜的小腔室记为阴极液腔,另一个小腔室即为阴极空气室,阴极工作电极具有微孔的一侧面向阴极液腔设置;所述阳极和阴极分别通过导线与恒电流仪连接;

阳极电解液采用Na2SO4水溶液,阴极液腔中以乙酸为反应底物,采用该反应底物的水溶液作为阴极电解液,所述阴极空气室中通入空气或者氧气,恒电流仪通电进行电催化反应,空气或者氧气扩散至阴极气体扩散电极表面接触所述氮掺杂碳复合材料催化剂,在催化剂的作用下阴极发生反应生成过氧乙酸。

7.如权利要求6所述的应用,其特征在于Na2SO4水溶液的浓度是0.05‑0.2mol/L;催化剂2

在气体扩散电极的侧面上的涂覆量为0.05‑0.2mg/cm。

8.如权利要求7所述的应用,其特征在于Na2SO4水溶液的浓度是0.1mol/L。

9.如权利要求6所述的应用,其特征在于电催化反应的装置还包括阳极储液罐、阴极储液罐、循环泵一和循环泵二,进行电催化反应时,启动循环泵一,让阴极电解液在阴极储液罐与所述阴极液腔之间实现循环流动;同时启动循环泵二,使阳极电解液在阳极腔室和阳极储液罐之间实现循环流动。