[發明專利]一種高效去除多種有機化合物的粒子電極及其制備方法

無效

• 申請號: 201310525762.9
• 申請日: 2013-10-30
• 公開（公告）號: CN103539229A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 豆俊峰;鄭現明;丁愛中;鄭蕾;許新宜
• 申請（專利權）人: 北京師范大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F101/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于電催化氧化法處理廢水的化學修飾電極技術領域，特別涉及一種高效去除多種有機化合物的粒子電極及其制備方法。

背景技術

電催化氧化技術通過產生羥基自由基等強氧化性的活性基團來降解廢水中的有機污染物，在處理高濃度、難生化降解廢水方面具有無二次污染、成本低、適用性強、效率高等特點，其中三維電催化氧化技術，通過在二維電極的陽極和陰極之間加入具有催化活性的粒子電極，通過某種方式使填充的粒狀電極表面帶電，改善了二維電極的其有效面積小、傳質效果差、電流效率低等缺陷，適用于各種濃度的廢水，即使對污染物濃度很低的廢水也有較好的處理效果，是目前研究較多的一種電催化氧化水處理技術。將三維電極法應用于廢水處理，其處理效果不僅與主電極性能密切相關，而且和粒子電極的性能有很大關系，因此如何提高粒子電極的催化性能成為了近年來研究的熱點。

常用的粒子電極材料主要有金屬導體、金屬氧化物、鍍有金屬層的玻璃球或塑料球、石墨粒子、活性氧化鋁粒子、碳纖維材料以及活性炭顆粒等。傳統電極的電阻較大、導電率低是使得其在廢水處理中電流效率低、穩定性不夠、壽命短、電極材料成本較高，而且電極制備工藝復雜，限制了粒子電極材料的發展，所以新型粒子電極材料的研究還需要進一步加強。近些年采用浸漬-熱分解法制備負載型粒子電極受到越來越多的學者重視，但是存在著重復使用效果差、電極效率低等缺點，目前還缺少粒子電極制備工藝方面的研究。

發明內容

本發明的目的是提供一種高效去除多種有機化合物的粒子電極及其制備方法，所述的一種高效去除多種有機化合物的粒子電極為含NiO中間層的負載Ag摻雜CuO-CeO₂活性氧化鋁粒子電極。其制備方法的具體步驟如下：

(1)將300g粒徑為3-5mm的γ-Al₂O₃球用500ml去離子水洗滌，重復洗滌3次，然后放入200ml無水乙醇中浸泡10h，用500ml去離子水清洗1次后，在80℃條件下干燥10h，得到顆粒物質A；

(2)將50ml濃度為0.5mol/L的AgNO₃加入150ml異丙醇中，得到溶液A；

(3)將顆粒物質A加入到溶液A中，并在搖床中搖動3h，過濾得到顆粒物質B和微乳液X，用100mL質量濃度為95％的乙醇洗滌顆粒物質B，重復洗滌2次，然后在80℃條件下干燥10h，得到顆粒物質C；

(4)將顆粒物質C置于馬弗爐中在500℃條件下焙燒4h，得到顆粒物質D；

(5)將顆粒物質D加入到微乳液X中，并在搖床中搖動3h，過濾除去液體得到顆粒物質E，用100mL質量濃度為95％的乙醇洗滌顆粒物質E，重復洗滌2次，然后在80℃條件下干燥10h，然后置于馬弗爐中在500℃條件下焙燒4h，得到顆粒物質F；

(6)將10ml濃度為0.5mol/L的Ce(NO₃)₂溶液和100ml濃度為0.5mol/L的NiCl₂溶液加入到120ml異丙醇和5ml濃鹽酸中，然后再加入10ml濃度為0.5mol/L的CuCl₂溶液，搖勻后分成等量5份，得到溶液B₁、溶液B₂、溶液B₃、溶液B₄、溶液B₅；

(7)將顆粒物質F加入到溶液B₁中，并在搖床中搖動3h，過濾除去液體得到顆粒物質G1，用100mL質量濃度為95％的乙醇洗滌顆粒物質G1，重復洗滌2次，然后在80℃條件下干燥10h，得到顆粒物質H₁；

(8)將顆粒物質H₁加入到溶液B₂中，并在搖床中搖動3h，過濾除去液體得到顆粒物質G2，用100mL質量濃度為95％的乙醇洗滌顆粒物質G2，重復洗滌2次，然后在80℃條件下干燥10h，得到顆粒物質H₂；

(9)將顆粒物質H₂加入到溶液B₃中，并在搖床中搖動3h，過濾除去液體得到顆粒物質G3，用100mL質量濃度為95％的乙醇洗滌顆粒物質G3，重復洗滌2次，然后在80℃條件下干燥10h，得到顆粒物質H₃；