[發明專利]一種三元改性鈦基電極、制備方法及應用

在審

• 申請號: 201910447920.0
• 申請日: 2019-05-27
• 公開（公告）號: CN110054262A
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 張王兵;冷迪;趙萬鑫
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/72;C02F1/76;C02F101/38
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務所(普通合伙) 34153
• 代理人: 王林

本發明公開了一種三元改性鈦基電極的制備方法，包括如下步驟：將鈦基體打磨后浸入草酸溶液，90℃水浴酸蝕1h，然后清洗干凈保存待用；取SnCl₂·2H₂O置于容器中，然后向容器中依次加入正丁醇、Ti(OC₄H₉)₄溶液，混合均勻后，超聲條件下溶解得到Sn/Ti涂覆液；在預處理的鈦片表面涂覆Sn/Ti涂覆液，然后烘干；將烘干后的鈦片浸入Pb(NO₃)₂溶液，浸泡30～50s后取出烘干，然后300～600℃下燒制1～1.5h，最后冷卻至室溫得到三元改性鈦基電極，本發明的三元改性電極多次使用后PbO₂活性層保持良好的完整性，經久耐用，對苯胺類染料廢水的降解效率高。

技術領域

本發明屬于電極制備技術領域，尤其涉及一種三元改性鈦基電極、制備方法及應用。

背景技術

我國是染料生產大國，近年來紡織染料工業快速發展，目前我國各種染料生產總量已達90萬噸，占全世界染料產量的60％。其中，苯胺類染料由于其色澤鮮艷，水溶性好，應用簡單等優點而被廣泛應用于印染工業。在生產苯胺類染料的過程中，硝化、縮合、重氮化、偶合等工藝會產生廢液，這些廢液中含有大量的懸浮物、氨氮類中間體。因此，苯胺類染料廢水色度大、COD高，不易處理。

利用電極處理廢水的技術包括采用高硼摻雜金剛石墨電極處理廢水，利用AOP(高級氧化處理)技術降解或者分解有機污染物，對于降低廢水的COD(化學耗氧量)有著良好的效果。然而由于在電極工作時會產生大量熱量，電極基材與金剛石膜有溫度差并且膨脹系數不同，造成電極表明的金剛石膜在工作過程中容易產生裂紋，導致電極損壞。另外由于苯胺類染料的降解具有其特殊性，因此現有電極對于苯胺類染料廢水的降解率較低。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于：現有電極在降解苯胺類染料廢水時易損壞、降解率較低，提供了一種三元改性鈦基電極、制備方法及應用。

本發明是通過以下技術方案解決上述技術問題的，本發明的一種三元改性鈦基電極的制備方法，包括如下步驟：

(1)預處理鈦基體：

將鈦基體打磨后浸入酸蝕液，90℃水浴酸蝕1h，取出清洗，置于保存液中保存；

(2)配制Sn/Ti涂覆液：

取SnCl₂·2H₂O置于容器中，然后向容器中依次加入正丁醇、Ti(OC₄H₉)₄溶液，混合均勻后，超聲條件下溶解；

所述的SnCl₂·2H₂O、Sn/Ti涂覆液中總的正丁醇、Ti(OC₄H₉)₄的質量比為(0.4～1.4):3:0.2；

(3)制備Sn/Ti氧化物中間層：

將Sn/Ti涂覆液涂覆在預處理后的鈦基體表面，然后烘干，重復涂覆、烘干步驟3～5次，得到Sn/Ti氧化物中間層；

(4)制備PbO₂活性層：

在Sn/Ti氧化物中間層表面浸漬Pb(NO₃)₂溶液，然后烘干、煅燒、冷卻至室溫，重復上述步驟3～5次，制備PbO₂活性層，得到三元改性鈦基電極。

所述步驟(1)中，依次用360目、600目的砂紙對鈦基體進行打磨，酸蝕液為質量濃度為8％的草酸溶液，保存液為2％的草酸溶液。