[發明專利]一種用于污染物降解的海綿電極及其制備和應用

有效

• 申請號: 201610071690.9
• 申請日: 2016-02-01
• 公開（公告）號: CN105668711B
• 公開（公告）日: 2018-06-05
• 發明（設計）人: 張軼;尉晗昱;龔丹;王輝;劉裕;龍玉佩;壽玲迪;王強;王齊;叢燕青
• 申請（專利權）人: 浙江工商大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F101/30
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 黃平英

本發明公開了一種用于降解污染物的海綿電極及其制備和應用，制備方法包括：(1)將Ag納米線粉末和KNO₃加入蒸餾水中，超聲分散后攪拌2～3h，制得Ag納米線溶液；將多壁碳納米管和表面活性劑加入蒸餾水中，超聲分散得多壁碳納米管溶液；(2)將海綿電極片先在所述多壁碳納米管溶液中浸漬，再在Ag納米線溶液中電沉積；(3)將TiO₂的乙醇溶液浸漬到步驟(2)所得電極上，烘干制得負載Ag納米線、多壁碳納米管和TiO₂的海綿電極。本發明將改性碳納米管材料即MWNTs(多壁碳納米管)通過浸漬的方法固定于海綿電極上，再通過電沉積將Ag納米線、TiO₂負載于海綿電極表面，在光電催化技術下，降解污染物。

技術領域

本發明屬于降解污染物的電極及其制備和應用領域，具體涉及一種用于污染物降解的海綿電極制備及應用。

背景技術

隨著經濟的迅猛發展，水環境污染日益嚴重，工業廢水排放的污染物已對生態安全造成了危害。減少和消除工業污染源的排放，減少進入水環境中污染物的量，減少其造成污染的程度和范圍，是水環境中污染物治理的重點。因此，研究開發高效、經濟的復合污染水處理新技術成為全世界環保工作者關心的熱點。

例如，公開號為CN102603054A的中國發明專利申請文獻公開了一種利用納米銀催化臭氧的水處理方法，向盛有污水的臭氧接觸反應器中通入臭氧，同時投加納米銀，然后在保持攪拌的條件下，控制反應停留時間為5min-90min，即完成了利用納米銀催化臭氧的水處理。

在最近幾年，納米銀材料由于其具有良好的生物相容性和優異的化學，電學和電催化性能，在催化劑改性中應用廣泛。由于Ag納米線相比于納米銀具有尖端微放電效果，能提高電化學過程中污染物降解。

近年來，利用光電催化、臭氧氧化、活性炭吸附和加氯的方法降解污染物得到越來越多的研究。光電催化，由于其適用于難溶有機物且二次污染較小，在化工、能源及環境等領域都有廣闊的應用前景，作為一種極具前途的污染物處理技術而被研究學者所重視，銀納米線、碳納米管、二氧化鈦均具有特殊的降解能力，尤其是在有機污染物處理上具有明顯優勢。

發明內容

本發明提供一種用于降解污染物的海綿電極及其制備和應用，制備操作簡單易行，無需特殊的設備儀器和化學試劑，制備得到的電極穩定性和氧化能力均明顯提高。

一種用于降解污染物的海綿電極的制備方法，包括如下步驟：

(1)將Ag納米線粉末和電解質加入蒸餾水中，超聲分散后攪拌2～3h，制得Ag納米線溶液；將多壁碳納米管和表面活性劑加入蒸餾水中，超聲分散得多壁碳納米管溶液；

(2)將海綿先在所述多壁碳納米管溶液中浸滲，再在Ag納米線溶液中電沉積，得負載Ag納米線和多壁碳納米管的電極；

(3)將TiO₂的乙醇溶液浸漬到步驟(2)所得電極上，烘干制得負載Ag納米線、多壁碳納米管和TiO₂的海綿電極。

本發明將改性碳納米管材料即MWNTs(多壁碳納米管)通過浸漬的方法固定于海綿電極上，再通過電沉積將Ag納米線、TiO₂負載于海綿電極表面，在光電催化技術下，降解污染物。