[發(fā)明專利]一種光電一體催化電極的制備及抗病毒藥物廢水降解應(yīng)用

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310040260.0
• 申請日: 2023-01-11
• 公開（公告）號: CN116002817A
• 公開（公告）日: 2023-04-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蘭麗娟;郭寒旭;曹清浩;劉雨婷;高常飛
• 申請（專利權(quán)）人: 煙臺大學(xué)
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461;B01J27/24;C25D9/04;C02F1/467;C02F3/00;C02F3/34;C02F1/30;C02F103/34
• 代理公司: 北京盛廣信合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 16117
• 代理人: 孫儉

1.一種復(fù)合催化電極，其特征在于，包括CMO電催化電極和WCN光催化電極，所述CMO電催化電極和所述WCN光催化電極之間放置一個鎳泡沫，形成三明治結(jié)構(gòu)的復(fù)合催化電極；

所述CMO電催化電極以CuMn₂O₄顆粒作為催化劑材料，通過電沉積、熱處理制備得到；

所述WCN光催化電極由鎢酸鈉、三聚氰胺和甲醛通過PVP粘合附著在基底上，再經(jīng)過干燥、煅燒制備得到。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合催化電極，其特征在于，所述電沉積的條件具體為：以甘汞電極為標(biāo)準(zhǔn)，電沉積電位為-0.7V，電沉積時間為300s；

所述熱處理的條件具體為：以5℃/min的加熱速度加熱到500℃，保溫2h。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合催化電極，其特征在于，按質(zhì)量百分?jǐn)?shù)所計，所述鎢酸鈉:三聚氰胺:甲醛:PVP＝30％:10％:50％:10％；

所述干燥具體為在60～80℃下干燥2h；

所述煅燒具體為在650℃下煅燒2h。

4.一種光電生物芬頓反應(yīng)裝置，其特征在于，以權(quán)利要求1所述的復(fù)合催化電極作為陰極，金屬鐵和微生物附著的活性炭生物電極作為陽極，所述陰極和所述陽極由導(dǎo)線連接，并串聯(lián)電阻，在陰極室上方設(shè)置可見光源。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電生物芬頓反應(yīng)裝置，其特征在于，所述陰極室中還設(shè)置有曝氣裝置。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光電生物芬頓反應(yīng)裝置，其特征在于，所述微生物附著的活性炭生物電極的制備方法具體為：將厭氧污泥與活性炭陽極混合培養(yǎng)一至三周，使微生物附著在活性炭表面，培養(yǎng)期間加入營養(yǎng)基；培養(yǎng)微生物使所述光電生物芬頓反應(yīng)裝置的電壓達(dá)到0.8V，促進(jìn)后續(xù)電催化反應(yīng)的進(jìn)行。

7.一種降解阿昔洛韋廢水的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、將阿昔洛韋廢水調(diào)節(jié)pH至酸性，投加Na₂SO₄溶液和PMS，得到預(yù)處理液；

步驟2、將所述預(yù)處理液加入權(quán)利要求4所述的光電生物芬頓反應(yīng)裝置中，以可見光照射所述光電生物芬頓反應(yīng)裝置的陰極，進(jìn)行氧化還原反應(yīng)，降解所述阿昔洛韋廢水中的阿昔洛韋。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的降解阿昔洛韋廢水的方法，其特征在于，步驟1中所述阿昔洛韋廢水中的阿昔洛韋含量為1～20mg/L；

步驟1中所述調(diào)節(jié)pH至酸性具體為用0.5mol/L的H₂SO₄調(diào)節(jié)pH至3～4。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的降解阿昔洛韋廢水的方法，其特征在于，步驟2中所述可見光照射具體為以氙燈照射30min。

10.一種權(quán)利要求4所述的光電生物芬頓反應(yīng)裝置在降解阿昔洛韋廢水中的應(yīng)用。