[發明專利]一種碳氣凝膠負載二氧化鈦電極的制備方法及其應用

無效

• 申請號: 200910049822.8
• 申請日: 2009-04-23
• 公開（公告）號: CN101549895A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 趙國華;金宇寧;吳梅芬
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F1/46
• 分類號: C02F1/46;C02F1/32;C02F103/30
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 張 磊

1.一種碳氣凝膠負載二氧化鈦電極的制備方法，其特征在于具體步驟如下：

(1)將間苯二酚、甲醛、催化劑和水按照摩爾比為1∶2∶50～300∶17.5的比例混合均勻， 倒入玻璃模具中，中間以玻璃隔板分割，控制間距為0.5～3cm，然后放入密閉容器中，靜 置反應，取出所得到酚醛樹脂氣凝膠，再用表面張力小于30mN/m的有機試劑進行溶劑置 換，時間為5～7天，間隔一定時間更換有機試劑；將所得到酚醛樹脂氣凝膠放置于室溫 下進行干燥，室溫干燥時間為5～7天，然后在管式爐中控制程序升溫，以1.5℃/min～3.5 ℃/min的速度升溫到600℃～1200℃，并保持在該溫度下反應3～5小時，然后以同樣速度 冷卻至室溫，得到碳氣凝膠；

(2)將鈦酸丁酯、無水乙醇、乙酰丙酮按1∶3∶0.1～0.5的體積比用磁力攪拌儀混合均 勻，然后滴加硝酸、去離子水、無水乙醇組成的混合溶液，硝酸、去離子水與無水乙醇的 體積比為1∶4∶20～30，持續攪拌2～4小時，得到鈦酸丁酯的溶膠-凝膠；

(3)將步驟(1)得到的碳氣凝膠浸入到步驟(2)得到的鈦酸丁酯溶膠-凝膠溶液中，并保持 0.5～2小時，然后取出在90℃烘箱中放置1～3小時，待冷卻后重復該步驟2-6次，得到 浸漬鈦酸丁酯溶膠-凝膠的碳氣凝膠電極；

(4)將步驟(3)所得的鈦酸丁酯溶膠-凝膠的碳氣凝膠電極，置于氬氣保護下的管式爐中以 1.5～3.5℃/min的速率升溫至400℃～800℃，并保持2～4小時，然后冷卻，即得所需產 品。

2.根據權利要求1所述的碳氣凝膠負載二氧化鈦電極的制備方法，其特征在于步驟(1) 所述催化劑為碳酸鈉、氫氧化鈉或氫氧化鉀中任一種。

3.根據權利要求1所述的碳氣凝膠負載二氧化鈦電極的制備方法，其特征在于步驟(1) 中所述靜置時間為：20～30℃下20～30小時，50～60℃下20～30小時或80～90℃下60～ 90小時中任一種。

4.利用權利要求1所述制備方法得到的碳氣凝膠負載二氧化鈦電極用于電吸附輔助 光催化降解裝置。

5.利用權利要求1所述制備方法得到的碳氣凝膠負載二氧化鈦電極用于處理染料廢 水，該染料廢水中包含次甲基藍或茜素紅。