一种碳纳米管掺杂Nafion膜修饰的高稳定性催化电极的制备方法及应用

摘要

一种碳纳米管掺杂Nafion膜修饰的高稳定性催化电极的制备方法及应用，属于催化电极技术领域。将处理过的MWCNTs分散于质量分数为0.05～0.15%的Nafion的乙醇溶液中，超声分散，得到均匀的MWCNTs-Nafion悬浮液，取该悬浮液均匀涂在钛网上，自然晾干，得到MWCNTs-Nafion/Ti；再以MWCNTs-Nafion/Ti为阴极，铂片为阳极，以PdCl₂溶液为电解液，电沉积制得碳纳米管掺杂Nafion膜修饰载Pd催化电极，电解液中PdCl₂浓度为5～10mmol/L，初始pH为0.2～0.4，沉积电流密度为5.0～7.5mA/cm²，沉积时间为50～70min。本发明所制备的电极稳定性高明显提高，催化活性高、成本低、具有一定的应用前景。

主权项

一种碳纳米管掺杂Nafion膜修饰的高稳定性催化电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氯化钯(PdCl₂)粉末溶于盐酸中，用去离子水稀释得到5～10mmol/L的PdCl₂溶液，加HCl调节电解液pH为0.2～0.4，加入一定量表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)、十二烷基磺酸钠(SLS)或十六烷基苯磺酸钠(SDBS)，得到0.05～0.10mmol/L的CTAB，或者0.5～1.0mmol/L SLS，或者0.5～1.0mmol/L的SDBS；(2)将钛网在碳酸钠溶液中浸洗除油后，在草酸溶液中煮以除氧化物，二次蒸馏水清洗干净，氮气吹干备用；(3)取多壁碳纳米管(MWCNTs)浸没于浓硝酸中，50～60℃在超声波中超声4h，过滤、用二次重蒸水洗涤，直到滤液为中性，干燥；(4)取步骤(3)得到的处理过的MWCNTs分散于质量分数为0.05～0.15％的Nafion的乙醇溶液中，超声分散30min，得到均匀MWCNTs‑Nafion悬浮液，静置备用；(5)取步骤(4)得到的悬浮液，均匀滴涂在步骤(2)处理过的Ti网上，室温晾干，得MWCNTs‑Nafion/Ti；(6)以步骤(5)制得的MWCNTs‑Nafion/Ti电极为阴极，铂片为阳极，以步骤(1)制备的PdCl₂溶液为电解液，电沉积制得Pd/MWCNTs‑Nafion/Ti电极，沉积电流密度为5.0～7.5mA/cm²，沉积时间为50～70min。