[发明专利]一种用于循环水高浓缩倍率运行的高性能电极材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种用于循环水高浓缩倍率运行的高性能电极材料的制备方法，步骤如下：将石墨粉分散悬浮在去离子水中；加入多壁碳纳米管；配制所需溶液；将SnCl₂溶液和ReCl₂溶液滴入混合物中；再滴入PtCl₄溶液；向混合物中加入NaOH溶液，直至pH达到9；向混合物中加入氨水，直至pH达到10，混合物冷却至室温澄清；将上清液吸出，清洗反应产物，直至洗出液pH降至7.5；向反应产物中加入去离子水并搅拌；向混合物中加入制得的NaBH₄溶液，混合物冷却至室温澄清；抽滤混合物；将滤饼置于烘箱中干燥；得到高性能电极材料，经压制成型即可。高性能电极材料用于循环水处理，能保证循环水系统的低成本高浓缩倍率运行。

技术领域

本发明涉及用于循环水高浓缩倍率运行的高性能电极材料的开发及应用，具体地说是涉及高性能惰性电极材料的制备及应用。

背景技术

循环水系统的水耗通常占到火电企业、钢铁企业水耗的70%以上，并且产生的排污水水量较大。在环保要求日益严格的形势下，循环水排污水的处理面临巨大的环保压力。因此，循环水系统的高浓缩倍率运行技术的开发应用对于循环水系统的节水减排具有重要意义，如申请号为201811354961.7的中国专利。提高循环水浓缩倍率的关键在于通过物理或化学方法降低循环水的硬度、杀灭循环水中的细菌藻类等生物，对于部分循环水补水氯离子含量较高的工况，还需要尽可能降低循环水的氯离子浓度。电化学技术在循环水处理中已有一些研究和应用，但是仍存在系统运行稳定性低、抗冲击能力差、氯离子转化率低等问题，限制了其在循环水高浓缩倍率运行中的应用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种用于循环水高浓缩倍率运行的高性能电极材料的制备方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种用于循环水高浓缩倍率运行的高性能电极材料的制备方法，其特征是，包括如下步骤：

S1. 称取9.8g石墨粉，在200r/min的机械搅拌作用下分散悬浮在500mL去离子水中，在水浴锅中加热，在80℃下持续搅拌30分钟；

S2. 称取0.1g多壁碳纳米管，将其加入制得的石墨粉与去离子水的混合物中，在80℃下持续搅拌30分钟；

S3. 分别配制SnCl₂溶液（4.4mmol/L）、ReCl₂溶液（4mmol/L）、PtCl₄溶液（5.9mmol/L）、1mol/L的NaOH溶液各50mL；

S4. 搅拌状态下，将制得的SnCl₂溶液和ReCl₂溶液依次分别用滴管滴入石墨和多壁碳纳米管的混合物中，80℃下滴加60分钟；

S5. 搅拌状态下，将PtCl₄溶液分别用滴管滴入上一步中的混合物中，80℃下滴加60分钟；

S6.加热及搅拌状态下，用滴管向上一步混合物中加入NaOH溶液，直至混合物pH达到9以上；

S7. 加热及搅拌状态下，用滴管向上一步混合物中加入氨水，直至混合物pH达到10以上，2小时后停止搅拌和水浴加热，混合物冷却至室温澄清；

S8. 用滴管将上清液吸出，用去离子水清洗反应产物，经过反复澄清、滴管吸取上清液、去离子水清洗，直至洗出液pH降至7.5以下；

S9. 向上一步中反应产物中加入300mL去离子水，搅拌（200r/min），在80℃水浴环境中，持续搅拌30分钟；

S10. 称取5g NaBH₄，溶于50mL去离子水中，形成NaBH₄溶液；