一种石墨毡复合电极及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111354952A(43)申请公布日2020.06.30(21)申请号202010166073.3(22)申请日2020.03.11(71)申请人沈阳建筑大学地址110168辽宁省沈阳市浑南区浑南东路9号(72)发明人李强王俊楠白桉裕孙红(74)专利代理机构成都众恒智合专利代理事务所(普通合伙)51239代理人吴桐(51)Int.Cl.H01M4/88(2006.01)H01M4/86(2006.01)H01M4/96(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种石墨毡复合电极及其制备方法(57)摘要一种石墨毡复合电极及其制备方法，制备方法步骤如下：s1、石墨毡电极的预处理；s2、羧基化碳纳米管-聚多巴胺复合物的制备：将在去离子水中超声振荡分散后的羧基化碳纳米管与多巴胺混合得到混合溶液，其中羧基化碳纳米管与多巴胺的质量比范围为4:8-4:10，调节混合溶液pH至pH＝8.0～8.5，得到的羧基化碳纳米管-聚多巴胺复合物；s3、石墨毡复合电极的制备：将羧基化碳纳米管-聚多巴胺复合物分散到有机分散剂中形成均匀稳定的悬浮液，然后将石墨毡浸入悬浮液中，使得羧基化碳纳米管-聚多巴胺复合物修饰于石墨毡上，清洗干燥后，置于管式炉中，在温度为700℃-900℃的真空条件下炭化处理2h-5h，即得。CN111354952ACN111354952A权利要求书1/1页1.一种石墨毡复合电极的制备方法，其步骤如下：s1、石墨毡电极的预处理：将干燥洁净的石墨毡电极放入管式炉中，在空气条件下400～500℃加热8～10h处理，待自然冷却后取出备用；s2、羧基化碳纳米管-聚多巴胺复合物的制备：将在去离子水中超声振荡分散后的羧基化碳纳米管与多巴胺混合得到混合溶液，其中羧基化碳纳米管与多巴胺的质量比范围为4:8-4:10；边搅拌边向混合溶液中缓慢滴加Tris-HCL缓冲液，调节混合溶液pH至pH＝8.0～8.5，使多巴胺在常温下进行自聚合反应，得到羧基化碳纳米管-聚多巴胺复合物，然后进行真空抽滤和干燥，自然冷却后取出备用；s3、石墨毡复合电极的制备：将步骤s2制备的羧基化多壁碳纳米管-聚多巴胺复合物分散到有机分散剂中，配置成浓度为1-2mg/ml的溶液，经超声震荡和搅拌形成均匀稳定的悬浮液，然后将步骤s1得到的预处理后的石墨毡电极浸入所述悬浮液中，在室温条件下充分磁力搅拌使得羧基化碳纳米管-聚多巴胺复合物修饰于石墨毡电极上，清洗干燥后，将羧基化碳纳米管-聚多巴胺复合物修饰的石墨毡电极置于管式炉中，在温度为700℃-900℃的真空条件下炭化处理2h-5h，即得。2.根据权利要求1所述的一种石墨毡复合电极的制备方法，其特征在于：所述石墨毡电极为聚丙烯腈基石墨毡电极。3.根据权利要求1所述的一种石墨毡复合电极的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中配置的羧基化碳纳米管与多巴胺混合溶液中羧基化碳纳米管与多巴胺的质量比范围为4:8-4:9。4.根据权利要求1所述的一种石墨毡复合电极的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中通过边搅拌边向混合溶液中缓慢滴加Tris-HCL缓冲液，调节混合溶液的pH至pH＝8.5。5.根据权利要求1所述的一种石墨毡复合电极的制备方法，其特征在于：所述步骤s2中使多巴胺在常温下进行自聚合反应的具体操作是在常温下磁力搅拌15-30h。6.根据权利要求1所述的一种石墨毡复合电极的制备方法，其特征在于：所述步骤s3分散羧基化碳纳米管-聚多巴胺复合物的有机分散剂包括N,N-二甲基甲酰胺、乙醇、丙酮和丙醇中的一种。7.根据权利要求1或6所述的一种石墨毡复合电极的制备方法，其特征在于：所述步骤s3中将步骤s2制备的羧基化碳纳米管-聚多巴胺复合物分散到有机分散剂中，配置成浓度为1mg/ml的溶液。8.根据权利要求1所述的一种石墨毡复合电极的制备方法，其特征在于：所述步骤s3将羧基化碳纳米管-聚多巴胺复合物修饰的石墨毡电极置于管式炉中，在温度为800-900℃的真空条件下炭化处理4h-5h。9.根据权利要求1所述的一种石墨毡复合电极的制备方法，其特征在于：所述步骤s3将羧基化碳纳米管-聚多巴胺复合物修饰的石墨毡电极置于管式炉中，在温度为900℃的真空条件下炭化处理5h。10.一种石墨毡复合电极，其特征在于：所述石墨毡复合电极采用权利要求1至9中任一项所述的制备方法制备而成。2CN111354952A说明书1/5页一种石墨毡复合电极及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种石墨毡复合电极及其制备方法，尤其涉及一种羧基化碳纳米管/聚多巴胺复合物修饰的石墨毡复合电极及其制备方法。背景技术[0002]随着传统化石能源危机和环境状况日益严峻，新型可再生能源越来越受到重