本发明属于电催化材料制备，具体涉及一种复合pds自支撑电极材料的制备方法和应用
背景技术：
1、过氧乙酸作为一种强氧化剂，具有极强的氧化性和漂白作用，在生物制药领域、食品加工行业和畜禽养殖业等发挥着重要作用。其中，在消毒性能方面，过氧乙酸以其高效的杀菌能力著称。它能迅速杀灭细菌繁殖体、分枝杆菌、细菌芽胞、真菌、藻类及病毒等多种微生物，且其杀菌作用随浓度的增加和作用时间的延长而加强。同时，过氧乙酸还具有较好的稳定性，能够在一定条件下长时间保持其消毒效果。
2、当前，过氧乙酸的制备工艺主要为乙酸氧化法和乙醛氧化法，在催化剂的作用下进行氧化反应，生成过氧乙酸。反应通常在减压、高温下进行，催化剂为硫酸或其他无机酸及离子交换树脂，这往往受限于繁琐的工艺流程及高昂的能耗成本，制约了其更广泛的应用与发展。
3、近年来，电催化技术的迅猛崛起成为了科研与工业界关注的焦点，其绿色环保、成本效益显著及高效能的特性令人瞩目。在电催化技术过程中，如何开发出高效且稳定性卓越的催化剂，以优化过氧乙酸的生成过程，提升反应选择性与产率，成为了亟待解决的关键问题。本发明展示了一种复合pds自支撑电极材料的制备方法及其应用，该催化剂通过s掺杂精准调控了pd活性位点，实现了对过氧乙酸的高效电催化合成，具有重要的实际应用价值和市场前景。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种复合pds自支撑电极材料的制备和应用，采用了简单浸渍焙烧法合成了一种复合pds自支撑电极材料，优点在于操作简单、易重复、合成高效，且所述复合pds自支撑电极材料具有优异的稳定性、耐久性和电催化性能，在应用于电催化产过氧乙酸中具有良好的工业前景。
2、本发明采用的技术方案如下：
3、一种复合pds自支撑电极材料的制备方法，包括以下步骤：
4、1)将pd源和s源分散在乙醇中，超声均匀；
5、2)将具有疏气性的电极支撑材料充分浸没在步骤1)超声分散的溶液中，单次浸渍时间0.5-3分钟，之后将电极支撑材料置入烘箱中进行烘干，完全去除乙醇；重复该浸渍、烘干的步骤10-25次，每次确保电极支撑材料全部均匀浸润在溶液当中；
6、3)将步骤2)处理后的电极支撑材料置于管式炉中，在惰性气体ar氛围下进行焙烧，使在电极支撑材料上形成pds纳米颗粒，之后降至室温即可得到复合pds自支撑电极。
7、进一步地，步骤1)中所述钯盐为氯化钯pdcl2、氯钯酸h2[pdcl6]、氯钯酸钾k2pdcl4和氯钯酸钠na2pdcl4中的一种，s源为硫脲、硫化钠和硫粉中的一种，步骤1)超声分散的溶液中s源的分散浓度是3-7mmol/l，优选为4-5mmol/l。
8、进一步地，步骤1)中pd源和s源的摩尔比为0.3-1:1，优选为0.7-1:1。
9、进一步地，自支撑电极材料需选择具有良好稳定性，疏气性和具有一定抗形变能力的电极，如碳毡，钛毡，镍毡、泡沫铜，泡沫铁等，优选为碳毡。
10、进一步地，步骤3)中，焙烧温度是300-700℃，优选为400-500℃，焙烧时间是1-5h，优选3h。
11、本发明还提供了所述的一种复合pds自支撑电极材料电催化产过氧乙酸中的应用，将所述复合pds自支撑电极材料作为阴极工作电极；电催化反应过程在气体扩散流通池中进行，包括阳极腔室和阴极腔室，阳极腔室和阴极腔室之间由质子交换膜隔开，阳极采用铂网电极，阴极采用所述阴极工作电极，且阴极将阴极腔室分隔为左右两个腔室，靠近于质子交换膜的腔室记为阴极液腔，另一个腔室即为阴极空气室，阴极工作电极位于阴极液腔和阴极空气室之间；所述阳极和阴极分别通过导线与恒电流仪连接；
12、阳极电解液采用h2so4水溶液，阴极液腔中以乙酸为反应底物，采用该反应底物的水溶液作为阴极电解液，所述阴极空气室中通入空气或者氧气，恒电流仪通电进行电催化反应，空气或者氧气扩散至阴极工作电极表面接触pds纳米颗粒催化剂成分，在催化剂的作用下阴极发生反应生成过氧乙酸。
13、进一步地，h2so4水溶液的浓度是0.05-1mol/l，优选为0.5mol/l。
14、进一步地，电催化反应的装置还包括阳极储液罐、阴极储液罐、循环泵一和循环泵二，进行电催化反应时，启动循环泵一，让阴极电解液在阴极储液罐与所述阴极液腔之间实现循环流动；同时启动循环泵二，使阳极电解液在阳极腔室和阳极储液罐之间实现循环流动。
15、本发明与现有技术相比，具有以下优势：
16、1)原料易获取，成本低廉，电催化剂制备步骤简便，易于批量制备及放大；
17、2)电催化产出的过氧乙酸浓度较高，稳定性好；
18、3)通过上述技术制备的复合pds自支撑电极材料的制备方法和应用，通过简单浸润和焙烧的方式使pds负载在自支撑材料基底上。本发明利用s元素掺杂的方式调控pd的活性位点，极大增强其电催化生产过氧乙酸的浓度。其次，通过电化学方式使产过氧乙酸，无过量废液产生，其生产过程更符合环保和可持续发展理念。
1.一种复合pds自支撑电极材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种复合pds自支撑电极材料的制备方法，其特征在于步骤1)中所述钯盐为氯化钯pdcl2、氯钯酸h2[pdcl6]、氯钯酸钾k2pdcl4和氯钯酸钠na2pdcl4中的一种，s源为硫脲、硫化钠和硫粉中的一种，步骤1)超声分散的溶液中s源的分散浓度是3-7mmol/l，优选为4-5mmol/l。
3.如权利要求1所述的一种复合pds自支撑电极材料的制备方法，其特征在于步骤1)中pd源和s源的摩尔比为0.3-1:1，优选为0.7-1:1。
4.如权利要求1所述的一种复合pds自支撑电极材料的制备方法，其特征在于所用的自支撑电极基底材料包括碳毡、镍毡、钛毡、泡沫铜或泡沫铁，优选为碳毡。
5.如权利要求1所述的一种复合pds自支撑电极材料的制备方法，其特征在于步骤3)中，焙烧温度是300-700℃，优选为400-500℃，焙烧时间是1-5h，优选3h。
6.如权利要求1-5任一所述方法制备的一种复合pds自支撑电极材料。
7.如权利要求6所述的一种复合pds自支撑电极材料电催化产过氧乙酸中的应用。
8.如权利要求7所述的应用，其特征在于将所述复合pds自支撑电极材料作为阴极工作电极；电催化反应过程在气体扩散流通池中进行，包括阳极腔室和阴极腔室，阳极腔室和阴极腔室之间由质子交换膜隔开，阳极采用铂网电极，阴极采用所述阴极工作电极，且阴极将阴极腔室分隔为左右两个腔室，靠近于质子交换膜的腔室记为阴极液腔，另一个腔室即为阴极空气室，阴极工作电极位于阴极液腔和阴极空气室之间；所述阳极和阴极分别通过导线与恒电流仪连接；
9.如权利要求8所述的应用，其特征在于h2so4水溶液的浓度是0.05-1mol/l，优选为0.5mol/l。
10.如权利要求8所述的应用，其特征在于电催化反应的装置还包括阳极储液罐、阴极储液罐、循环泵一和循环泵二，进行电催化反应时，启动循环泵一，让阴极电解液在阴极储液罐与所述阴极液腔之间实现循环流动；同时启动循环泵二，使阳极电解液在阳极腔室和阳极储液罐之间实现循环流动。
