[发明专利]纳米铁锰复合氧化物负载的气体扩散电极及其制备与应用

摘要

一种纳米铁锰复合氧化物负载的气体扩散电极，在电极的气体扩散层上增加催化层构成了催化气体扩散电极，所述催化层由聚四氟乙烯和负载纳米尺度的铁氧化物和锰氧化物的基底材料构成，本发明还提供了所述纳米铁锰复合氧化物负载的气体扩散电极的制备方法，该纳米铁锰复合氧化物负载的气体扩散电极可应用于劣质水处理中，本发明通过共沉淀法制备负载在活性炭粉末上的纳米尺度的铁锰复合氧化物，并最终制备出纳米铁锰复合氧化物负载的催化气体扩散电极，通过负载纳米铁锰复合氧化物提高了电极在催化反应中的催化效率，其可在中性介质条件下适用，拓宽了电极的适用范围，提高了催化气体扩散电极的催化效率。

主权项

一种纳米铁锰复合氧化物负载的气体扩散电极的制备方法，在电极的气体扩散层上增加催化层构成了催化气体扩散电极，所述催化层由聚四氟乙烯和负载纳米尺度的铁氧化物和锰氧化物的基底材料构成，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：步骤一：混合基底材料、固态FeSO4·7H2O和KMnO4，调节pH并超声搅拌，由此得到负载有纳米铁锰复合氧化物的基底材料；步骤二：混合负载有纳米铁锰复合氧化物的基底材料、无水乙醇和聚四氟乙烯乳液，以超声的方式进行混匀，时间为15～30min；加热搅拌挥去混合物中的乙醇，搅拌速度240～300rpm，加热温度60～100℃，将得到的混合物压成薄片得到催化层；步骤三：以炭黑粉末替代步骤二中的负载有纳米铁锰氧化物的基底材料，重复步骤二，得到气体扩散层；步骤四：在集流体上分别放上气体扩散层和催化层后再次压制，然后在马弗炉中以350～450℃进行烧制，温度上升速率为7～10℃/min，温度升到目标温度后保温1～3h，得到纳米铁锰复合氧化物负载的气体扩散电极。