[发明专利]非金属氧还原电极及其制备方法

权利要求书

1.一种非金属氧还原电极的制备方法，其特征在于，该方法为：在导电介质表面上分散有含氧化剂和碱抑制剂的溶液，挥发溶剂后将带有氧化剂和碱抑制剂的混合物层的导电介质暴露于含有乙撑二氧噻吩单体的气氛中，使乙撑二氧噻吩单体在7℃~120℃的温度下于导电介质表面聚合形成聚合物催化剂。

2.根据权利要求1所述的非金属氧还原电极的制备方法，其特征在于：还包括将载有聚合物催化剂的导电介质进行洗涤的过程，该洗涤方法为以水性溶剂浸泡洗涤，然后挥发溶剂得到非金属氧还原电极。

3.根据权利要求1所述的非金属氧还原电极的制备方法，其特征在于：所述氧化剂包括三价铁盐，所述碱抑制剂包括小分子碱，所述碱抑制剂与氧化剂的摩尔比为0~2，所述溶液中氧化剂的含量为0wt%~40wt%。

4.根据权利要求3所述的非金属氧还原电极的制备方法，其特征在于：所述溶液中氧化剂的含量为20wt%~40wt%。

5.根据权利要求3所述的非金属氧还原电极的制备方法，其特征在于：所述氧化剂为对甲苯磺酸铁或氯化铁。

6.根据权利要求3所述的非金属氧还原电极的制备方法，其特征在于：所述小分子碱为吡啶、吡咯、咪唑或四取代（二甲胺基）乙烯。

7.根据权利要求1所述的非金属氧还原电极的制备方法，其特征在于：所述导电介质电阻率小于1Ωcm²。

8.根据权利要求1所述的非金属氧还原电极的制备方法，其特征在于：所述溶液中的溶剂包括小分子醇。

9.根据权利要求8所述的非金属氧还原电极的制备方法，其特征在于：所述小分子醇为甲醇、乙醇、异丙醇或丁醇。

10.根据权利要求1所述的非金属氧还原电极的制备方法，其特征在于：所述含氧化剂和碱抑制剂的溶液是喷涂在导电介质表面上，该喷涂方法为在氮气气压下使用喷枪在导电介质上进行喷涂。

11.根据权利要求1所述的非金属氧还原电极的制备方法，其特征在于：所述含有乙撑二氧噻吩单体的气氛是指空气、氮气或者氩气流动下带入的挥发性乙撑二氧噻吩单体。

12.权利要求1至11任意一项所述的非金属氧还原电极。

13.一种非金属氧还原电极，包括导电介质和催化剂，其特征在于：所述催化剂由聚3，4-乙撑二氧噻吩和小分子掺杂剂构成，聚3，4-乙撑二氧噻吩的重复单元与小分子掺杂剂的摩尔比为1~10，所述小分子掺杂剂为小分子酸和/或小分子碱。

14.根据权利要求13所述的非金属氧还原电极，其特征在于：所述小分子酸选自对甲苯磺酸、被部分取代的对甲苯磺酸、盐酸、溴化氢、碘化氢、十四烷基磺酸、4-乙烯苯磺酸和樟脑磺酸中的一种或多种。

15.根据权利要求13所述的非金属氧还原电极，其特征在于：所述小分子碱选自吡啶、吡咯、咪唑和四取代（二甲胺基）乙烯中的一种或多种。

16.根据权利要求13所述的非金属氧还原电极，其特征在于：所述导电介质电阻率小于1Ωcm²。