[發明專利]一種銅/鋅/銻共摻雜的鈦基-二氧化錫陽極材料及其制備和應用

在審

• 申請號: 202211610817.1
• 申請日: 2022-12-14
• 公開（公告）號: CN116102124A
• 公開（公告）日: 2023-05-12
• 發明（設計）人: 葛紅花;賈濟平
• 申請（專利權）人: 上海電力大學
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;C02F1/467;C02F1/72;C02F101/30
• 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

本發明涉及一種銅/鋅/銻共摻雜的鈦基?二氧化錫陽極材料及其制備和應用，具體制備方法為：步驟(1)：將鈦板表面經砂紙逐級打磨并用去離子水沖洗后浸入丙酮進行超聲脫脂，將脫脂后的鈦板在鹽酸溶液中進行刻蝕；步驟(2)：在異丙醇中加入SnClsubgt;2/subgt;·2Hsubgt;2/subgt;O、Sbsubgt;2/subgt;Osubgt;3/subgt;、Cu(NOsubgt;3/subgt;)subgt;2/subgt;·3Hsubgt;2/subgt;O以及Zn(NOsubgt;3/subgt;)subgt;2/subgt;·6Hsubgt;2/subgt;O，并滴加鹽酸助溶，攪拌均勻后，得到涂層溶液；步驟(3)：將步驟(2)制備的涂層溶液均勻涂覆在經步驟(1)處理后的鈦板表面，烘箱烘干，馬弗爐煅燒，冷卻；重復多次；步驟(4)：將經步驟(3)處理后的鈦板在退火爐中進行退火，然后隨退火爐冷卻至室溫。本發明制備的銅/鋅/銻共摻雜的鈦基?二氧化錫陽極材料具有析氧電位高、活性位點多、電催化活性高以及成本較低等優點。

技術領域

本發明屬于電催化電極材料技術領域，具體涉及一種銅/鋅/銻共摻雜的鈦基-二氧化錫陽極材料及其制備和應用。

背景技術

間接電催化氧化作為一種新型水處理工藝已被證明能有效的對水中偶氮染料進行褪色和降解，它的主要特征是能夠在陽極氧化水，生成氧化性僅次于氟的羥基自由基(·OH)，將污染物徹底礦化成水和二氧化碳。與其它陽極金屬氧化物材料相比，二氧化錫SnO₂具有相對良好的電催化活性，易于制造以及價格便宜等優點，是典型的電催化活性材料。

陽極材料是間接電催化氧化體系中·OH產率的關鍵因素。SnO₂陽極材料的·OH產率受限于較低的導電能力、析氧電位和較少的活性位點。因此，亟待開發具有高析氧電位和多活性位點的SnO₂陽極材料。

發明內容

本發明的目的是提供一種銅/鋅/銻共摻雜的鈦基-二氧化錫陽極材料及其制備和應用。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種銅/鋅/銻共摻雜的鈦基-二氧化錫陽極材料的制備方法，包括以下步驟：

步驟(1)：將鈦板表面經砂紙逐級打磨并用去離子水沖洗后浸入丙酮進行超聲脫脂，將脫脂后的鈦板在鹽酸溶液中進行刻蝕；

步驟(2)：在異丙醇中依次加入SnCl₂·2H₂O、Sb₂O₃、Cu(NO₃)₂·3H₂O以及Zn(NO₃)₂·6H₂O，并滴加5滴鹽酸助溶，攪拌均勻后，得到涂層溶液；

步驟(3)：將步驟(2)制備的涂層溶液均勻涂覆在經步驟(1)處理后的鈦板表面，烘箱烘干，馬弗爐煅燒，冷卻；重復多次；

步驟(4)：將經步驟(3)處理后的鈦板在退火爐中進行退火，然后隨退火爐冷卻至室溫，即得到銅/鋅/銻共摻雜的鈦基-二氧化錫陽極材料。

進一步地，步驟(1)中所述的超聲脫脂時間為30～40min，鹽酸溶液的質量分數為20％。

進一步地，步驟(1)中所述的刻蝕溫度為80～95℃，刻蝕時間為70～100min。

優選地，所述的刻蝕時間為90～100min