[发明专利]一种用于电催化产过氧化氢的碳基非对称润湿性复合阴极的制备方法及应用

权利要求书

1.一种环境友好的高活性低廉催化剂负载三维多孔高氧传输碳基基底的非对称润湿性复合电极的制备方法及其应用，其特征在于：

S1依次使用丙酮、乙醇、去离子水采用超声法清洗碳基基底的杂质后备用；

S2将清洗后的碳电极浸泡于一定浓度的聚四氟乙烯(PTFE)溶液中，浸渍时间为2min～10min然后采用一步煅烧法在马弗炉中煅烧得到疏水基底；

S3通过聚偏二氟乙烯和氮氮二甲基甲酰胺制备粘结剂，将活性较高的催化剂粘结到疏水基底上制成非对称润湿性复合电极；

S4所制备的碳基非对称润湿性复合电极应用于电化学反应器中氧还原高效产H₂O₂。

2.根据权利要求1所述的高活性低廉催化剂负载三维多孔高氧传输碳基基底的非对称润湿性复合电极的制备方法，其特征在于：所述S1三维多孔高氧传输碳基基底可为碳毡电极、石墨毡电极、碳气凝胶电极和活性炭纤维电极等中的一种。

3.根据权利要求1所述的高活性低廉催化剂负载三维多孔高氧传输碳基基底的非对称润湿性复合电极的制备方法，其特征在于：所述S2聚四氟乙烯溶液溶度可为1％～60％等中的一种。

4.根据权利要求1所述的高活性低廉催化剂负载三维多孔高氧传输碳基基底的非对称润湿性复合电极的制备方法，其特征在于：所述S3催化剂可为为碳纳米管、石墨烯、炭黑、活性炭、乙炔黑和石墨粉中的一种或多种，催化剂负载量可为10mg～2000mg中的一种。

5.根据权利要求1所述的高活性低廉催化剂负载三维多孔高氧传输碳基基底的非对称润湿性复合电极的制备方法，其特征在于：将聚偏二氟乙烯于氮氮二甲基甲酰胺以5％～20％混合，超声搅拌一定时间所得粘结剂，将高活性低廉催化剂和粘结剂混和制得和膏状催化剂，涂覆到多孔高氧传输基底的一侧，将涂覆的催化剂侧浸入水中以除去溶剂，然后自然干燥过夜。

6.根据权利要求1所述的高活性低廉催化剂负载三维多孔高氧传输碳基基底的非对称润湿性复合电极，该材料中，高活性低廉催化剂在基底上分散均匀且稳定，电子转移能力强，电化学活性高。

7.根据权利要求1所述的高活性低廉催化剂负载三维多孔高氧传输碳基基底的非对称润湿性复合电极的应用，其特征在于：非对称润湿性复合电极作为电化学反应阴极，置于反应器中，连续生产可用于纸浆漂白的H₂O₂浓度。