本技术涉及一种环保型La(OH)3/Fe3C有序介孔碳电极的制备方法及其应用。该方法通过创新工艺制备出具有优异性能的有序介孔碳电极,可有效回收利用,减少环境污染。该电极在电化学储能等领域展现出广阔的应用前景。
背景技术
氮和磷是动植物生长发育必需的元素。然而,自然水体中的氮、磷含量过高会产生水体富营养化的环境问题。增大人体对磷和硝酸盐的摄入量,增加人体的患病风险,从而危害人类健康。因此,大多数国家对水体中氮和磷的含量都有严格的标准。此外,在自然水体中氮和磷往往同时出现。因此,只去除一种物质(氮或磷)并不能很好抑制水体富营养化。目前,同步去除水体中氮磷污染物对于实际水体富营养化的控制和水处理均是一个热点问题。
为了适应日趋完善的废水排放法律法规。目前有许多化学、吸附、生物法或这些方法的结合被应用于废水的处理,以降低水体中的氮磷含量。然而,这些方法在应用中仍然存在较大的改进空间,如:化学品使用量大,操作步骤复杂,可回收性低。电化学脱氮除磷反应要求低,效率高,污染风险小被认为是一种新型的高效策略。
过渡金属(Fe,Cu,Ni等)因其成本低,导电性能好,转化效率高等优点被广泛用于电化学氮磷污染物的研究。过渡金属掺杂的电极材料能够将硝酸盐在水样中还原为铵或氮。作为一种硝酸盐的电催化材料,Fe3
C的研究具有已广泛的认识,拥有很大的发展潜力。La(OH)3
因为对磷有很强的亲和力,它可以在高速扩散的体系中选择性地与磷酸根键合。然而,磷酸盐的结合需要足够的空间间隙才能提高催化效率。因此,材料表面适度的空隙结构显得十分必要。有序介孔碳材料不仅为磷酸盐提供足够的吸附间隙,同时降低了硝酸盐还原过程中界面电子转移的阻力。根据我们收集的材料,到目前为止,制备含有La(OH)3
和Fe3
C双活性组分的介孔材料用作同步脱氮除磷的电极材料从未有过报道。
实现思路