[发明专利]还原水中硝态氮的碳基铜镍复合电极、制备方法及其应用

权利要求书

1.还原水中硝态氮的碳基铜镍复合电极，其特征在于，以碳基材料为基底，所述基底依次电负载碳纳米管和铜镍双金属，即得所述复合电极；碳基材料为石墨毡。

2.如权利要求1所述的复合电极，其特征在于，碳纳米管为单壁碳纳米管、高纯多壁碳纳米管、羧基化多壁碳纳米管、氨基化多壁碳纳米管、羟基化多壁碳纳米管的一种或几种的混合物。

3.如权利要求1所述的复合电极，其特征在于，电负载铜镍双金属时，其电解质溶液中，采用的添加剂为硫酸铵或柠檬酸钠中的一种或两种混合物，采用的铜镍盐为硫酸铜和硫酸镍的两种混合物，硫酸铜与硫酸镍的摩尔比为1：4~35：2。

4.如权利要求1所述的复合电极，其特征在于，电负载碳纳米管时，其电解质溶液中，碳纳米管与溴化十六烷基三甲基溴化铵的质量比为4:1~1:1。

5.如权利要求1-4任一所述的碳基铜镍复合电极的制备方法，其特征在于，其步骤如下：

（a）按照碳纳米管：溴化十六烷基三甲基溴化铵=4:1~1:1的质量比例，将其溶于去离子水中，搅拌均匀；

（b）按照硫酸铜：硫酸镍=1：4~35：2的摩尔比例，将其溶于硫酸铵或柠檬酸钠中的一种或两种混合溶液中；

（c）将碳基材料作阴极，在15-25V恒电压下于步骤（a）所配制的溶液中负载20-40min；

（d）将步骤（c）中负载碳纳米管后的碳基材料作阴极，在10-40mA/cm²的恒电流条件下于步骤（b）所配制的溶液中负载20-40min即得碳基铜镍复合电极。

6.如权利要求1-4任一所述的碳基铜镍复合电极在电化学还原硝酸盐的应用。

7.如权利要求6所述的应用，其特征在于，以钌铱钛电极为阳极，以所述的复合电极为阴极，电解液采用100-1000mg/L硝态氮、7.1g/L硫酸钠和1-10g/L氯化钠的混合溶液，将电解液置于用阳离子交换膜隔开的双室电化学反应器中，在电流密度为10-40mA/cm²的恒电流条件下进行反应。