多孔状RuO₂/MnO₂复合电极及其制备方法和应用

摘要

本发明公开了一种多孔状RuO₂/MnO₂复合电极的制备方法，将KMnO₄、浓H₂SO₄与去离子水混合，搅拌均匀得到混合溶液，将基体浸入后，60～110℃水热反应后得到基体负载的含锰的前驱体；氩气气氛下，将基体负载的含锰的前驱体在200～500℃下焙烧，冷却后得到负载在基体上的MnO₂；将RuCl₃与水混合得到钌盐溶液，将负载在基体上的MnO₂浸入钌盐溶液中，后处理得到所述的多孔状RuO₂/MnO₂复合电极。该多孔状RuO₂/MnO₂复合电极是在基体上直接生长多孔状MnO₂，多孔状MnO₂上再负载纳米RuO₂颗粒，负载纳米RuO₂后保持多孔状结构。

主权项

一种多孔状RuO₂/MnO₂复合电极，其特征在于，基体上直接生长多孔状MnO₂，多孔状MnO₂上再负载纳米RuO₂颗粒，负载纳米RuO₂后保持多孔状结构，所述多孔状RuO₂/MnO₂复合电极的单个聚集体的直径为0.5～1.5μm，聚集体中单片MnO₂厚度为2～3nm，RuO₂颗粒的直径为2～5nm；所述多孔状RuO₂/MnO₂复合电极中，MnO₂的承载量为0.1～0.4mg/cm²，RuO₂的承载量为0.05～0.15mg/cm²；所述多孔状RuO₂/MnO₂复合电极的制备方法包括如下步骤：1)将KMnO₄、浓H₂SO₄与去离子水混合，搅拌均匀得到混合溶液，将基体浸入混合溶液，60～110℃水热反应后，再经洗涤、干燥得到基体负载的含锰的前驱体；所述混合溶液中K⁺浓度为0.005～0.02mol/L；所述浓H₂SO₄与KMnO₄的摩尔比为0.01～0.1；所述的基体选自多孔泡沫镍、多孔泡沫铝、钛网或不锈钢网；2)氩气气氛下，将基体负载的含锰的前驱体在200～500℃下焙烧1～4h，冷却后得到负载在基体上的MnO₂；3)将RuCl₃与水混合，得到浓度为2～6mg mL^–1的钌盐溶液，将负载在基体上的MnO₂浸入钌盐溶液中，浸泡1～5h后，再经洗涤、干燥得到所述的多孔状RuO₂/MnO₂复合电极。