[發明專利]一種碳氈負載鈰摻雜α-FeOOH納米片陣列電極及其制備方法與應用

有效

• 申請號: 202011633186.6
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112811525B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 毛舜;劉瑩;楊玉霖
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/72;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊元焱

1.一種碳氈負載鈰摻雜α-FeOOH納米片陣列電極的制備方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

1）將鐵源與鈰源加入至超純水中，再超聲分散5-15 min配制得到含有鐵源與鈰源的水溶液；

其中，所述的鐵源包括硫酸亞鐵，所述的鈰源包括三氯化鈰，所述的水溶液中，鐵離子濃度為0.64-1.28 mM，鈰離子濃度為0.64-1.28 mM，

2）加入甘油與導電碳氈，并在100-150 °C下水熱反應20-28 h，待反應產物冷卻至室溫后，再分別用乙醇及超純水洗滌3-5次，并在60-80 °C下干燥10-15 h即得到所述的納米片陣列電極；

其中，所述的甘油與水溶液的體積比為3:(10-15)，所得納米片陣列電極上，含有鐵與鈰的活性材料的負載量為1-3 mg，負載厚度為180-200 nm。

2.一種碳氈負載鈰摻雜α-FeOOH納米片陣列電極，其特征在于，其采用如權利要求1所述的方法制備而成。

3.一種如權利要求2所述的納米片陣列電極的應用，其特征在于，所述的碳氈負載鈰摻雜α-FeOOH納米片陣列電極作為陰極材料，用于電芬頓反應處理有機污染物，具體處理條件包括以下條件中的至少一個：

A，以BDD作為陽極，碳氈負載鈰摻雜α-FeOOH納米片陣列電極作為陰極，兩電極間距為0.5-1.5 cm；

B，碳氈負載鈰摻雜α-FeOOH納米片陣列電極在使用前，先置于35-40%硝酸溶液中浸泡8-12 h，再依次經過水、丙酮、乙醇、水超聲清洗15-25 min；

C，以0.02-0.10 M Na₂SO₄溶液作為電解質溶液；

D，廢水有機物濃度不大于1.1 mM；

E，反應電流為20-50 mA；

F，反應溫度為15-30 °C；

G，廢水處理pH為2-6；

H，以0.1-0.3 L min^-1的流速進行高純氧曝氣處理。

4.根據權利要求3所述的一種納米片陣列電極的應用，其特征在于，所述的有機污染物包括羅丹明B、雙酚A、環丙沙星、對氯苯胺、氯霉素、苯甲酸。

5.根據權利要求3所述的一種納米片陣列電極的應用，其特征在于，所述的電芬頓反應后，將陰極材料進行水洗、干燥即可重新投入使用。