三元改性钛基电极、制备方法及应用.pdf

上传人:v**** 文档编号:11592479 上传时间:2021-10-05 格式:PDF 页数:15 大小:1.20MB
收藏 版权申诉 举报 下载
三元改性钛基电极、制备方法及应用.pdf_第1页
第1页 / 共15页
三元改性钛基电极、制备方法及应用.pdf_第2页
第2页 / 共15页
三元改性钛基电极、制备方法及应用.pdf_第3页
第3页 / 共15页
文档描述:

《三元改性钛基电极、制备方法及应用.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《三元改性钛基电极、制备方法及应用.pdf(15页完成版)》请在专利查询网上搜索。

1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910447920.0 (22)申请日 2019.05.27 (71)申请人 安徽工业大学 地址 243032 安徽省马鞍山市湖东路59号 (72)发明人 张王兵冷迪赵万鑫 (74)专利代理机构 合肥昊晟德专利代理事务所 (普通合伙) 34153 代理人 王林 (51)Int.Cl. C02F 1/461(2006.01) C02F 1/72(2006.01) C02F 1/76(2006.01) C02F 101/38(2006.01) (54)发明名称 一种三元改性钛基。

2、电极、 制备方法及应用 (57)摘要 本发明公开了一种三元改性钛基电极的制 备方法, 包括如下步骤: 将钛基体打磨后浸入草 酸溶液, 90水浴酸蚀1h, 然后清洗干净保存待 用; 取SnCl22H2O置于容器中, 然后向容器中依 次加入正丁醇、 Ti(OC4H9)4溶液, 混合均匀后, 超 声条件下溶解得到Sn/Ti涂覆液; 在预处理的钛 片表面涂覆Sn/Ti涂覆液, 然后烘干; 将烘干后的 钛片浸入Pb(NO3)2溶液, 浸泡3050s后取出烘 干, 然后300600下烧制11.5h, 最后冷却至 室温得到三元改性钛基电极, 本发明的三元改性 电极多次使用后PbO2活性层保持良好的完整性, 。

3、经久耐用, 对苯胺类染料废水的降解效率高。 权利要求书1页 说明书9页 附图4页 CN 110054262 A 2019.07.26 CN 110054262 A 1.一种三元改性钛基电极的制备方法, 其特征在于, 包括如下步骤: (1)预处理钛基体: 将钛基体打磨后浸入酸蚀液, 90酸蚀1h, 取出清洗, 置于保存液中保存; (2)配制Sn/Ti涂覆液: 取SnCl22H2O置于容器中, 然后向容器中依次加入正丁醇、 Ti(OC4H9)4溶液, 混合均匀 后, 超声条件下溶解; 所述的SnCl22H2O、 Sn/Ti涂覆液中总的正丁醇、 Ti(OC4H9)4的质量比为(0.41.4):3: 。

4、0.2; (3)制备Sn/Ti氧化物中间层: 将Sn/Ti涂覆液涂覆在预处理后的钛基体表面, 然后烘干, 重复涂覆、 烘干步骤35次, 得到Sn/Ti氧化物中间层; (4)制备PbO2活性层: 在Sn/Ti氧化物中间层表面浸渍Pb(NO3)2溶液, 然后烘干、 煅烧、 冷却至室温, 重复上述 步骤35次, 制备PbO2活性层, 得到三元改性钛基电极。 2.根据权利要求1所述的一种三元改性钛基电极的制备方法, 其特征在于, 所述步骤 (1)中, 依次用360目、 600目的砂纸对钛基体进行打磨, 酸蚀液为质量浓度为8的草酸溶 液, 保存液为2的草酸溶液; 所述步骤(2)中, Ti(OC4H9)4。

5、溶液的浓度为0.2g/mL。 3.根据权利要求1所述的一种三元改性钛基电极的制备方法, 其特征在于, 所述步骤 (3)中, 使用红外灯对Sn/Ti涂覆液进行烘干。 4.根据权利要求1所述的一种三元改性钛基电极的制备方法, 其特征在于, 所述步骤 (4)中, Pb(NO3)2溶液浓度为0.030.09mol/L, 浸泡时间3050s, 使用红外灯对Pb(NO3)2溶 液进行烘干, 煅烧温度300600, 煅烧时间11.5h。 5.一种由权利要求14任一项所述的三元改性钛基电极的制备方法制备得到的三元 改性钛基电极, 其特征在于, 包括钛基体、 中间层、 活性层, 所述中间层物质包括Sn/Ti氧化。

6、 物, 所述活性层物质包括PbO2。 6.一种使用权利要求5所述的三元改性钛基电极处理苯胺类染料废水的电氧化工艺, 其特征在于, 使用所述的三元改性钛基电极建立反应单元, 所述反应单元的阳极为三元改 性钛基电极, 阴极为石墨电极。 7.根据权利要求6所述的电氧化工艺, 其特征在于, 所述电氧化工艺的电流密度为10 30mA/cm2, 支持电解质为Na2SO4与NaCl的混合溶液, 所述电极与废水的接触面积为35cm2, 电极间距为12.5cm, 所述石墨电极与三元改性钛基电极规格相同。 8.根据权利要求7所述的电氧化工艺, 其特征在于, 所述的Na2SO4溶液的浓度0.3 0.9g/L, Na。

7、Cl溶液的浓度15g/L。 9.根据权利要求6所述的电氧化工艺, 其特征在于, 所述苯胺类染料废水包括甲基橙染 料废水、 罗丹明B染料废水、 亚甲基蓝染料废水中的一种或几种的组合。 10.根据权利要求6所述的电氧化工艺, 其特征在于, 所述电氧化工艺产生含氯氧化剂, 所述废水中的苯胺类染料在所述含氯氧化剂作用下降解为低级有机物, 所述苯胺类染料的 降解率为69.898.8。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110054262 A 2 一种三元改性钛基电极、 制备方法及应用 技术领域 0001 本发明属于电极制备技术领域, 尤其涉及一种三元改性钛基电极、 制备方法及应 用。 背景技术 0002。

8、 我国是染料生产大国, 近年来纺织染料工业快速发展, 目前我国各种染料生产总 量已达90万吨, 占全世界染料产量的60。 其中, 苯胺类染料由于其色泽鲜艳, 水溶性好, 应 用简单等优点而被广泛应用于印染工业。 在生产苯胺类染料的过程中, 硝化、 缩合、 重氮化、 偶合等工艺会产生废液, 这些废液中含有大量的悬浮物、 氨氮类中间体。 因此, 苯胺类染料 废水色度大、 COD高, 不易处理。 0003 利用电极处理废水的技术包括采用高硼掺杂金刚石墨电极处理废水, 利用AOP(高 级氧化处理)技术降解或者分解有机污染物, 对于降低废水的COD(化学耗氧量)有着良好的 效果。 然而由于在电极工作时会。

9、产生大量热量, 电极基材与金刚石膜有温度差并且膨胀系 数不同, 造成电极表明的金刚石膜在工作过程中容易产生裂纹, 导致电极损坏。 另外由于苯 胺类染料的降解具有其特殊性, 因此现有电极对于苯胺类染料废水的降解率较低。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题在于: 现有电极在降解苯胺类染料废水时易损坏、 降 解率较低, 提供了一种三元改性钛基电极、 制备方法及应用。 0005 本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的, 本发明的一种三元改性钛基电 极的制备方法, 包括如下步骤: 0006 (1)预处理钛基体: 0007 将钛基体打磨后浸入酸蚀液, 90水浴酸蚀1h, 取出清洗, 置于保存。

10、液中保存; 0008 (2)配制Sn/Ti涂覆液: 0009 取SnCl22H2O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 均匀后, 超声条件下溶解; 0010 所述的SnCl22H2O、 Sn/Ti涂覆液中总的正丁醇、 Ti(OC4H9)4的质量比为(0.4 1.4):3:0.2; 0011 (3)制备Sn/Ti氧化物中间层: 0012 将Sn/Ti涂覆液涂覆在预处理后的钛基体表面, 然后烘干, 重复涂覆、 烘干步骤3 5次, 得到Sn/Ti氧化物中间层; 0013 (4)制备PbO2活性层: 0014 在Sn/Ti氧化物中间层表面浸渍Pb(NO3)2溶液。

11、, 然后烘干、 煅烧、 冷却至室温, 重复 上述步骤35次, 制备PbO2活性层, 得到三元改性钛基电极。 0015 所述步骤(1)中, 依次用360目、 600目的砂纸对钛基体进行打磨, 酸蚀液为质量浓 度为8的草酸溶液, 保存液为2的草酸溶液。 说明书 1/9 页 3 CN 110054262 A 3 0016 所述步骤(2)中, Ti(OC4H9)4溶液的浓度为0.2g/mL, 溶剂为正丁醇。 0017 所述步骤(3)中, 使用红外灯对Sn/Ti涂覆液进行烘干。 0018 所述步骤(4)中, Pb(NO3)2溶液浓度为0.030.09mol/L, 浸泡时间3050s, 使用红 外灯对Pb。

12、(NO3)2溶液进行烘干, 煅烧温度300600, 煅烧时间11.5h。 0019 一种由三元改性钛基电极的制备方法制备得到的三元改性钛基电极, 包括钛基 体、 中间层、 活性层, 所述中间层物质包括Sn/Ti氧化物, 所述活性层物质包括PbO2, 所述Sn/ Ti氧化物包括SnO、 SnO2、 TiO2。 0020 一种使用三元改性钛基电极处理苯胺类染料废水的电氧化工艺, 使用所述的三元 改性钛基电极建立反应单元, 所述反应单元的阳极为三元改性钛基电极, 阴极为石墨电极。 0021 所述电氧化工艺的电流密度为1030mA/cm2, 支持电解质为Na2SO4与NaCl的混合 溶液, 所述电极与。

13、废水的接触面积为35cm2, 电极间距为12.5cm, 所述石墨电极与三元 改性钛基电极规格相同。 0022 所述的Na2SO4溶液的浓度0.30.9g/L, NaCl溶液的浓度15g/L。 0023 所述苯胺类染料废水包括甲基橙染料废水、 罗丹明B染料废水、 亚甲基蓝染料废水 中的一种或几种的组合。 0024 所述电氧化工艺产生含氯氧化剂, 所述废水中的苯胺类染料在所述含氯氧化剂作 用下降解为低级有机物。 0025 所述苯胺类染料的降解率为69.898.8。 0026 所述电氧化工艺降解废水中的苯胺类染料R的工作原理如下: 0027 电场条件下, PbO2活性层催化废水中的水产生游离态的OH。

14、: 0028 H2OOH+H+e-, 0029 R+OHCO2+H2O, 0030 当废水中OH较多时,OH会产生湮灭: 0031 2OHH2O+1/2O2, 0032 在电场作用下, 当废水中存在氯时, PbO2活性层催化氯与OH反应产生Cl、 HClO、 ClO-等氧化剂: 0033 2Cl-Cl2+2e-, 0034 Cl2+OHHClO+Cl-, 0035 产生的OH、 Cl、 HClO、 ClO-等氧化剂有很强的氧化作用, 氧化苯胺类染料中的 苯胺结构, 生成可降解的有机物。 以甲基橙为例, 强氧化基团与染料分子的反应机理如下: 说明书 2/9 页 4 CN 110054262 A 。

15、4 0036 0037 本发明的三元改性电极的制备方法中, 制备的PbO2活性层在电氧化过程中不仅催 化羟基自由基生成, 更进一步催化氯生成Cl、 HClO、 ClO-等含氯氧化剂, 含氯氧化剂对苯 胺类染料的降解率高于其他氧化剂, 有助于对苯胺类染料废水的降解; 煅烧制备PbO2活性 层的反应中, 钛基体与PbO2活性层存在温度差, 且两者的膨胀系数不同, 使活性层容易产生 裂纹, 因此设置Sn/Ti氧化物中间层为PbO2活性层提供保护, 避免产生裂纹导致电极损坏。 0038 本方法制备的三元改性电极包括钛基体、 Sn/Ti氧化物中间层、 PbO2活性层, 中间 层为活性层提供保护, 经久耐。

16、用, 经过多次使用后, PbO2活性层保持良好的完整性, 耐用性 极高; 电氧化工艺中, PbO2活性层催化产生羟基自由基、 Cl、 HClO、 ClO-等含氯氧化剂, 对苯 胺类染料废水具有极强的针对性, 降解效率高; NaCl不仅是电化学反应中的支持电解质, 还 为含氯氧化剂的生成反应提供反应物。 0039 本发明相比现有技术具有以下优点: 本发明的三元改性电极多次使用后PbO2活性 层保持良好的完整性, 经久耐用, 对苯胺类染料废水的降解效率高。 附图说明 0040 图1是三元改性钛基电极结构示意图, 0041 1、 5-电极连接点, 2-PbO2活性层, 3-钛基体, 4-Sn/Ti氧。

17、化物中间层; 0042 图2是A2电极使用前后活性层的SEM图; 0043 图3是B2电极使用前后活性层SEM图; 0044 图4是C3电极使用前后活性层SEM图; 0045 图5是D2的电极使用前后活化层SEM图; 0046 图6是E2电极使用前后活化层SEM图; 0047 图7是实施例15中各优选例电极的阻抗表征结果; 0048 图8是各元素在三元改性电极的钛基表面分布情况, 0049 1-Ti, 2-Sn, 3-Pb, 4-O。 具体实施方式 0050 下面对本发明的实施例作详细说明, 本实施例在以本发明技术方案为前提下进行 实施, 给出了详细的实施方式和具体的操作过程, 但本发明的保护。

18、范围不限于下述的实施 说明书 3/9 页 5 CN 110054262 A 5 例。 0051 实施例1 0052 如图1所示, 本实施例制备的三元改性钛基电极包括钛基体、 Sn/Ti氧化物中间层、 PbO2活性层, 根据Sn/Ti涂覆液中Sn与Ti质量比不同, 分别制备三个三元改性电极样品A1、 A2、 A3, A1、 A2、 A3的Sn/Ti氧化物中间层对应的Sn与Ti质量比见表1, 制备工艺如下: 0053 (1)对钛基体进行预处理: 0054 将钛基体依次用360目与600目砂纸打磨至有金属光泽, 然后将钛基体浸入8的 草酸溶液中, 90水浴酸蚀1h, 钛基体表面呈现凹凸不平的灰色麻面。

19、, 无金属光泽, 将酸蚀 好的钛基体取出, 清洗干净后放入2的草酸溶液中保存待用; 0055 (2)配制Sn/Ti涂覆液: 0056 在分析天平中准确称取0.52g、 0.87g、 1.21g的SnCl22H2O分别放入4支4mL的塑料 离心管中, 然后加入正丁醇溶剂至3mL, 最后加入浓度为0.2g/mL的Ti(OC4H9)4溶液至4mL。 适 当震荡后, 放入超声机中使其充分溶解; 0057 (3)制备Sn/Ti氧化物中间层: 0058 在预处理的钛基体表面涂覆SnCl22H2O与Ti(OC4H9)4质量比不同的Sn/Ti涂覆液, 涂覆均匀后利用红外灯烘干, 重复上述步骤3次, 制备Sn/。

20、Ti氧化物中间层; 0059 (4)制备PbO2活性层: 0060 在Sn/Ti氧化物中间层表面浸渍0.03mol/L Pb(NO3)2溶液, 待30s后取出, 利用红外 灯烘干, 然后放入300烘箱中烧制1h, 最后冷却至室温, 重复上述步骤3次, 制备PbO2活性 层, 制得三元改性钛基电极。 0061 表1样品A1、 A2、 A3的Sn/Ti氧化物中间层制备工艺表 0062 0063 0064 使用A1、 A2、 A3电极分别处理浓度为100mg/L的含甲基橙、 亚甲基蓝、 罗丹明B三种 染料的模拟废水250mL, 电氧化的工艺参数如下: 电流密度为10mA/cm2, 电极与废水的接触 。

21、面积为3cm2, 电极间距为1cm, 电解时间为40min, Na2SO4浓度0.3g/L, NaCl浓度1g/L。 0065 处理结束后, 利用722型分光光度计测量模拟废水的吸光度, 对比电解前后模拟废 水的吸光度, 计算制备的三元改性钛基电极对三种染料的降解率, 结果见表4。 由表4可知, 当Sn/Ti涂覆液中SnCl22H2O浓度增大时, 电极Sn/Ti氧化物中间层中的SnO2含量增大, 电 极电阻增大, 氧化效率降低, 当SnCl22H2O与Ti(OC4H9)4质量比为3:1时, 对染料的降解效率 较好为98。 0066 图2为优选例A2电极使用前后活性层的SEM图, 左图为使用前的。

22、SEM图, 右图为处理 废水18h后SEM图, 使用后PbO2活性层保持良好的完整性。 0067 实施例2 说明书 4/9 页 6 CN 110054262 A 6 0068 本实施例根据浸渍的Pb(NO3)2溶液浓度不同, 分别制备三个三元改性电极样品B1、 B2、 B3, 样品B1、 B2、 B3与Pb(NO3)2溶液浓度对应关系见表2, 制备工艺如下: 0069 (1)对钛基体进行预处理: 0070 将钛基体依次用360目与600目砂纸打磨至有金属光泽, 然后将钛基体浸入8的 草酸溶液中, 90水浴酸蚀1h, 钛基体表面呈现凹凸不平的灰色麻面, 无金属光泽, 将酸蚀 好的钛基体取出, 清。

23、洗干净后放入2的草酸溶液中保存待用; 0071 (2)配制Sn/Ti涂覆液: 0072 在分析天平中准确称取0.87g的SnCl22H2O放入4mL的塑料离心管中, 然后加入正 丁醇溶剂至3mL, 最后加入浓度为0.2g/mL的Ti(OC4H9)4至4mL。 适当震荡后, 放入超声机中使 其充分溶解; 0073 (3)制备Sn/Ti氧化物中间层: 0074 在预处理的钛基体表面涂覆SnCl22H2O与Ti(OC4H9)4质量比为4.4:1的Sn/Ti涂覆 液, 涂覆均匀后利用红外灯烘干, 重复涂覆烘干步骤5次, 制备Sn/Ti氧化物中间层; 0075 (4)制备PbO2活性层: 0076 在S。

24、n/Ti氧化物中间层表面浸渍不同浓度Pb(NO3)2溶液, 浸渍40s后取出, 利用红外 灯烘干, 然后放入450烘箱中烧制1.2h, 最后冷却至室温, 重复以上步骤3次, 制备PbO2活 性层, 得到三元改性钛基电极。 0077 其他实施方式同实施例1。 0078 使用电极B1、 B2、 B3分别处理浓度为100mg/L的含甲基橙、 亚甲基蓝、 罗丹明B三种 染料的模拟废水250mL, 对三种染料的降解率结果见表4。 由表4结果可知, 硝酸铅浓度的改 变对染料降解率影响不大, 但氧化铅在降解反应中作为催化剂, 加快电解过程中羟基自由 基的生成, 若电极表面活化层没有氧化铅涂层, 染料的降解速。

25、率很慢。 0079 图3为优选例B2电极使用前后活化层SEM图, 左图为使用前SEM图, 右图为处理废水 18h后SEM图, 使用后PbO2活性层保持良好的完整性。 0080 表2样品B1、 B2、 B3与Pb(NO3)2溶液浓度对应表 0081 样品标号Pb(NO3)2溶液浓度/mol/L B10 B20.03 B30.07 0082 实施例3 0083 本实施例根据制备Sn/Ti氧化物中间层的煅烧温度不同, 分别制备三个三元改性 电极样品C1、 C2、 C3, 样品C1、 C2、 C3与煅烧温度对应关系见表3, 制备工艺如下: 0084 (1)对钛基体进行预处理: 0085 将钛基体依次用。

26、360目与600目砂纸打磨至有金属光泽, 然后将钛基体浸入8的 草酸溶液中, 90水浴酸蚀1h, 钛基体表面呈现凹凸不平的灰色麻面, 无金属光泽, 将酸蚀 好的钛基体取出, 清洗干净后放入2的草酸溶液中保存待用; 0086 (2)配制Sn/Ti涂覆液: 0087 在分析天平中准确称取0.87g的SnCl22H2O放入4mL的塑料离心管中, 然后加入正 说明书 5/9 页 7 CN 110054262 A 7 丁醇溶剂至3mL, 最后加入浓度为0.2g/mL的Ti(OC4H9)4至4mL。 适当震荡后, 放入超声机中使 其充分溶解; 0088 (3)制备Sn/Ti氧化物中间层: 0089 在预处。

27、理的钛基体表面涂覆SnCl22H2O与Ti(OC4H9)4质量比为4.4:1的Sn/Ti涂覆 液, 涂覆均匀后利用红外灯烘干, 重复上述步骤3次, 制备Sn/Ti氧化物中间层; 0090 (4)制备PbO2活性层: 0091 在Sn/Ti氧化物中间层表面浸渍0.09mol/LPb(NO3)2溶液, 待50s后取出, 利用红外 灯烘干, 然后一定温度下烧制1.5h, 最后冷却至室温, 重复以上步骤5次, 制备PbO2活性层, 得到三元改性钛基电极。 0092 其他实施方式同实施例1。 0093 使用电极C1、 C2、 C3处理浓度为100mg/L的含甲基橙、 亚甲基蓝、 罗丹明B染料的模 拟废水。

28、250mL, 对三种染料的降解率结果见表4。 0094 图4为优选例C3电极使用前后活化层SEM图, 左图为使用前SEM图, 右图为处理废水 18h后SEM图, 使用后PbO2活性层保持良好的完整性。 0095 表3样品C1、 C2、 C3与煅烧温度对应关系 0096 样品标号煅烧温度/ C1350 C2400 C3500 0097 实施例4 0098 本实施例制备三元改性钛基电极, 制备工艺如下: 0099 (1)对钛基体进行预处理: 0100 将钛基体依次用360目与600目砂纸打磨至有金属光泽, 然后将钛基体浸入8的 草酸溶液中, 90水浴酸蚀1h, 钛基体表面呈现凹凸不平的灰色麻面, 。

29、无金属光泽, 将酸蚀 好的钛基体取出, 清洗干净后放入2的草酸溶液中保存待用; 0101 (2)配制Sn/Ti涂覆液: 0102 在分析天平中准确称取1.18g的SnCl22H2O放入4mL的塑料离心管中, 然后加入正 丁醇溶剂至3mL, 最后加入浓度为0.2g/mL的Ti(OC4H9)4至4mL。 适当震荡后, 放入超声机中使 其充分溶解; 0103 (3)制备Sn/Ti氧化物中间层: 0104 在预处理的钛基体表面涂覆SnCl22H2O与Ti(OC4H9)4质量比为6:1的Sn/Ti涂覆 液, 涂覆均匀后利用红外灯烘干, 重复上述步骤3次, 制备Sn/Ti氧化物中间层; 0105 (4)制。

30、备PbO2活性层: 0106 在Sn/Ti氧化物中间层表面浸渍0.05mol/L Pb(NO3)2溶液, 待45s后取出, 利用红外 灯烘干, 然后放入300烘箱中烧制1h, 最后室温冷却, 重复以上步骤3次, 制备PbO2活性层, 得到三元改性钛基电极。 0107 其他实施方式同实施例1。 0108 使用制备的电极对浓度为100mg/L的含甲基橙、 亚甲基蓝、 罗丹明B染料的模拟废 说明书 6/9 页 8 CN 110054262 A 8 水250mL进行电氧化处理, 其中电氧化工艺中, Na2SO4的浓度为0g/L, 处理结果标记为D1, Na2SO4的浓度为0.4g/L, 处理结果标记为。

31、D2, Na2SO4的浓度为0.8g/L, 处理结果标记为D3, 对 三种染料的降解率结果见表4, 由表4知, 苯胺类染料属于不导电的有机物, 支持电解质的有 无对处理效果有很大影响。 0109 图5为优选例D2的电极使用前后活化层SEM图, 左图为使用前SEM图, 右图为处理废 水18h后SEM图, 使用后PbO2活性层保持良好的完整性。 0110 实施例5: 0111 本实施例制备三元改性钛基电极, 制备工艺如下: 0112 (1)对钛基体进行预处理: 0113 将钛基体依次用360目与600目砂纸打磨至有金属光泽, 然后将钛基体浸入8的 草酸溶液中, 90水浴酸蚀1h, 钛基体表面呈现凹。

32、凸不平的灰色麻面, 无金属光泽, 将酸蚀 好的钛基体取出, 清洗干净后放入2的草酸溶液中保存待用; 0114 (2)配制Sn/Ti涂覆液: 0115 在分析天平中准确称取1.18g的SnCl22H2O放入4mL的塑料离心管中, 然后加入正 丁醇溶剂至3mL, 最后加入浓度为0.2g/mL的Ti(OC4H9)4至4mL。 适当震荡后, 放入超声机中使 其充分溶解; 0116 (3)制备Sn/Ti氧化物中间层: 0117 在预处理的钛基体表面涂覆SnCl22H2O与Ti(OC4H9)4质量比为6:1的Sn/Ti涂覆 液, 涂覆均匀后利用红外灯烘干, 重复上述步骤3次, 制备Sn/Ti氧化物中间层;。

33、 0118 (4)制备PbO2活性层: 0119 在Sn/Ti氧化物中间层表面浸渍0.05mol/L Pb(NO3)2溶液, 待45s后取出, 利用红外 灯烘干, 然后放入300烘箱中烧制1h, 最后室温冷却, 重复以上步骤3次, 制备PbO2活性层, 得到三元改性钛基电极。 0120 使用制备的电极对浓度为100mg/L的含甲基橙、 亚甲基蓝、 罗丹明B染料的模拟废 水250mL进行电氧化处理, 对三种染料的降解率结果见表4, 其中电氧化工艺中, NaCl的浓度 为0g/L, 处理结果标记为E1, NaCl的浓度为3g/L, 处理结果标记为E2, NaCl的浓度为6g/L, 处 理结果标记为。

34、E3, 由表4结果可知, 不含NaCl的电解液虽然有降解效果但降解速率明显较 慢, NaCl不仅可以提高溶液的导电性, 还具有催化功能, 可以大大提高反应速率, 所以Cl-在 染料电解降解过程中起着至关重要的作用。 0121 其他实施方式同实施例1。 0122 图6为优选例E2电极使用前后活化层SEM图, 左图为使用前SEM图, 右图为处理废水 18h后SEM图, 使用后PbO2活性层保持良好的完整性。 0123 图7为实施例15中各优选例电极的阻抗表征结果, 可知, 当Sn/Ti涂覆液中 SnCl22H2O浓度增大时, 电极电阻也会增大。 电极中间层的SnO2含量增大时, 电极电阻增 大, 。

35、氧化效率降低。 但通过对比电极使用前后活化层SEM图, 可知当电极中间层的SnO2含量 增大时, 电极表面活化层脱落量减少, 裂缝相对较小, 所以SnO2可以有效的保护电极, 延长 电极使用寿命。 0124 图8为各元素在三元改性电极的钛基表面分布情况, 左图为各元素在钛基表面分 布情况, 右表为各元素所占质量比。 说明书 7/9 页 9 CN 110054262 A 9 0125 实施例6: 0126 选取A2电极处理上海某染料生产公司生产亚甲基蓝染料过程中产生的废水, 染料 废水中COD(化学需氧量)的初始含量为3240mg/L, 初始色度为310倍, SS(悬浮固体或叫悬浮 物)初始含量。

36、为330mg/L, 除电氧化时间外, 电氧化的其它工艺参数与实施例1相同。 0127 电氧化处理50min后, 色度降低98.00, 废水的COD含量升高33.00, SS降低 21.00; 处理7h后, 色度降低99.50, 废水的COD含量为96mg/L, SS被完全去除, 所以本发 明制备的三元改性电极通过电氧化工艺处理苯胺类染料废水效果较好。 0128 本实施例的色度依据GB11903-89的比色皿比色法进行测量, COD依据GB11914-89 的重铬酸钾回流法进行测定, SS依据GB11901-89的重量法进行测定。 0129 表4三元改性电极对染料的降解率结果 0130 0131。

37、 实施例7: 0132 选取A2电极处理浙江某大型染料有限责任公司生产罗丹明-B染料过程中产生的 废水, 染料废水中COD的初始含量为6540mg/L, 初始色度为240倍, SS初始含量为620mg/L。 除 电氧化时间外, 电氧化的工艺参数与实施例1相同。 0133 电氧化处理75min后, 色度降低为97.00, 废水的COD含量升高44.30, SS降低 13; 处理12h后, 废水的色度降低98.00, COD含量为110mg/L, SS被完全去除, 所以本发明 说明书 8/9 页 10 CN 110054262 A 10 制备的三元改性电极通过电氧化工艺处理苯胺类染料废水效果较好。。

38、 0134 本实施例的色度依据GB11903-89的比色皿比色法进行测量, COD依据GB11914-89 的重铬酸钾回流法进行测定, SS依据GB11901-89的重量法进行测定。 0135 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已, 并不用以限制本发明, 凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、 等同替换和改进等, 均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 9/9 页 11 CN 110054262 A 11 图1 图2 说明书附图 1/4 页 12 CN 110054262 A 12 图3 图4 说明书附图 2/4 页 13 CN 110054262 A 13 图5 图6 说明书附图 3/4 页 14 CN 110054262 A 14 图7 图8 说明书附图 4/4 页 15 CN 110054262 A 15 。

展开阅读全文
内容关键字: 三元 改性 电极 制备 方法 应用
关于本文
本文标题:三元改性钛基电极、制备方法及应用.pdf
链接地址:https://www.zhuanlichaxun.net/pdf/11592479.html
关于我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服 - 联系我们

copyright@ 2017-2018 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1