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泡沫镍基纳米石墨电极及其制备方法和应用
发布时间: 2023-06-30
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
科学研究和技术服务业
成果介绍
泡沫镍基纳米石墨电极及其制备方法和应用，本发明涉及一种石墨电极及其制备方法和应用，它为了解决目前常用电极制备方法复杂、能耗大和稳定性差的问题。该泡沫镍基纳米石墨电极由泡沫镍、纳米石墨、壳聚糖和聚四氟乙烯组成。制备方法：一、将泡沫镍基材剪切成型，酸洗、丙酮除油，干燥后得到预处理的泡沫镍；二、向冰醋酸溶液中依次加入壳聚糖、PTFE溶液和纳米石墨，得到涂刷液；三、涂刷液均匀涂刷到泡沫镍上，得到泡沫镍基纳米石墨电极。本发明在隔膜电解体系中以泡沫镍基纳米石墨电极作为阴极并与O3协同对有机废水进行电催化氧化降解，协同电催化氧化法对苯酚的降解率可达到100％，并且稳定性良好，适合于工业化应用。
成果亮点
本发明使用的纳米石墨不仅具备石墨的传统优良性能，还具备纳米粒子的独特效应，纳米石墨粒径小、比表面积大，具有高导电性能、高吸附性能及催化性能等优点。所使用的泡沫镍基体与常用的不锈钢基体、金属片状基体相比，更适合应用于O3协同电催化氧化法降解有机污染物的过程中。其原因在于泡沫镍具有密度低、孔隙率高、活性表面积大等优点，反应过程通入的O3能充分进入到基体表面和内部，有利于基体和活性物质的接触，快速的传质速率与大的比表面积能够使泡沫镍电极在低电流密度下工作，从而提高降解效率、降低能源消耗。所用的壳聚糖是亲水性的粘结剂，PTFE是憎水性的粘结剂，两者联用能克服各自的缺点，做到优势互补。本发明的泡沫镍基纳米石墨电极与其他贵金属掺杂、稀有金属掺杂的电极相比更适合于工业化生产，其大幅度降低了生产成本，同时也避免了反应过程中金属离子进入水体后发生的沉积、富集现象给人类和环境造成的二次污染。
团队介绍
黑龙江大学（Heilongjiang University），位于黑龙江省哈尔滨市，是黑龙江省人民政府和中华人民共和国教育部、国家国防科技工业局共建的省属综合性大学，黑龙江省“双一流”建设国内一流大学A类高校，入选国家卓越法律人才教育培养计划、中西部高校基础能力建设工程、特色重点学科项目、国家建设高水平大学公派研究生项目、中国政府奖学金来华留学生接收院校、全国深化创新创业教育改革示范高校、教育部来华留学示范基地，是世界翻译教育联盟、中俄新闻教育高校联盟、中俄综合性大学联盟、上海合作组织大学、“一带一路”智库合作联盟成员单位。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”黑龙江科技服务团 (黑龙江省科学技术协会) 评价时间：2023-11-07
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