[發明專利]一種多孔鈦基亞氧化鈦納米管二氧化鉛電極的制備與應用

有效

• 申請號: 202011187201.9
• 申請日: 2020-10-30
• 公開（公告）號: CN112250145B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 韓衛清;裴博文;張永昊;朱洪威;黃芳
• 申請（專利權）人: 南京理工大學;南京華工創新環境研究院有限公司
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/72
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務所 32346
• 代理人: 陳彬

1.一種多孔鈦基亞氧化鈦納米管二氧化鉛電極，其特征在于：所述電極以多孔鈦為基體，所述基體表面，包括基體上的孔壁表面均分布有亞氧化鈦納米管作為電極的中間層，所述亞氧化鈦納米管的管腔及表面均涂敷有PbO₂層；

所述多孔鈦的過濾精度為10~60μm；所述中間層亞氧化鈦納米的管徑向尺寸為10~200nm；

上述多孔鈦基亞氧化鈦納米管二氧化鉛電極的制備方法如下：

以表面及其孔壁表面均分布有亞氧化鈦納米管的多孔鈦板為基體，通過抽濾穿透式電沉積的方式進行二氧化鉛層的沉積；

利用蠕動泵進行抽濾穿透式電沉積時，所述抽濾轉速為100~150rpm；

電沉積條件為：恒流10~40mA/cm²，恒溫40~70℃，電沉積時間為60~80min；電沉積液為硝酸鉛、硝酸、氟化鈉和去離子水的混合溶液；其中，硝酸鉛、硝酸、氟化鈉的摩爾比為5：（0.5~1.5）：（0.2~0.5）。

2.根據權利要求1所述的多孔鈦基亞氧化鈦納米管二氧化鉛電極，其特征在于：以所述基體為陽極，所述抽濾穿透式電沉積是將陰、陽兩極浸于電沉積液中，在電沉積的過程中對電沉積液進行抽濾，使電沉積液產生定向流動，電沉積液流動過程中穿透陽極。

3.根據權利要求2所述的多孔鈦基亞氧化鈦納米管二氧化鉛電極，其特征在于：所述抽濾穿透式電沉積是將陰、陽兩極置于具有進、出水口的反應器內，在電沉積的過程中利用蠕動泵對電沉積液進行抽濾，使反應器內的電沉積液在蠕動泵的抽動下穿透陽極，再流經陰極。

4.根據權利要求1-3任一所述的多孔鈦基亞氧化鈦納米管二氧化鉛電極的制備方法，其特征在于：所述表面及其孔壁表面均分布有亞氧化鈦納米管的多孔鈦板，采用陽極氧化-退火-高溫氣相還原的方法獲得。

5.根據權利要求4所述的多孔鈦基亞氧化鈦納米管二氧化鉛電極的制備方法，其特征在于：陽極氧化處理時，電壓為20~50V；時間為1~3h；電解質溶液為乙二醇、超純水和氟化銨的混合溶液，其中乙二醇和超純水質量比為4~10，氟化銨的質量分數為0.5%；

退火處理時，升溫/降溫速率為1~5℃/min，退火溫度為600~650℃，退火時間1~2h；

高溫氣相還原時，還原溫度為750~950℃；升溫速率為1~5℃/min；還原時間為20~50min；還原氣體為H₂和N₂混合氣，二者比例為H₂：N₂=1：（1~10），氣體流量為100~150mL/min。

6.一種如權利要求1-3任一所述多孔鈦基亞氧化鈦納米管二氧化鉛電極或者4-5任一所述制備方法得到的多孔鈦基亞氧化鈦納米管二氧化鉛電極的應用，其特征在于：將其應用于水體中污染物的降解。