[发明专利]一种复合金属氧化物电极及其制备方法和一种电吸附去除氟离子的方法

权利要求书

1.一种复合金属氧化物电极，其特征在于，所述复合金属氧化物电极主要由NiO和Al₂O₃组成，所述复合金属氧化物电极中，Ni元素和Al元素的摩尔比为(2～4):1，所述复合金属氧化物电极具有层状结构。

2.根据权利要求1所述的复合金属氧化物电极，其特征在于，所述复合金属氧化物电极中，Ni元素和Al元素的摩尔比为3:1；

优选地，所述复合金属氧化物电极位于泡沫镍上。

3.一种如权利要求1或2所述的复合金属氧化物电极的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)将镍源和铝源溶于水中，得到原料液，将所述原料液与缓冲溶液混合，调节pH至碱性，得到反应混合液；

(2)向步骤(1)所述反应混合液中加入泡沫镍后进行水热反应，反应后对反应产物进行干燥，得到层状双羟基镍铝氢氧化物；

(3)对步骤(2)所述层状双羟基镍铝氢氧化物进行煅烧，得到所述复合金属氧化物电极。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述镍源为氯化镍；

优选地，步骤(1)所述铝源为氯化铝；

优选地，所述镍源中的镍元素与铝源中的铝元素的摩尔比为(2～4):1，优选为3:1；

优选地，步骤(1)所述缓冲溶液为氢氧化钠-碳酸钠缓冲溶液；

优选地，所述氢氧化钠-碳酸钠缓冲溶液中，氢氧化钠与碳酸钠的摩尔比为4:1；

优选地，步骤(1)所述混合的方法为在加热并搅拌的条件下，将缓冲溶液逐滴滴入原料液中；

优选地，所述加热的温度为50～70℃，优选为60℃；

优选地，步骤(1)调节pH至9.5～10.5。

5.根据权利要求3或4所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述泡沫镍为预处理过的泡沫镍；

优选地，所述预处理的方法为将泡沫镍裁切后，进行盐酸洗涤、水洗和乙醇洗；

优选地，步骤(2)中，所述水热反应在高压反应釜中进行；

优选地，步骤(2)中，所述水热反应的温度为90～120℃，优选为100℃；

优选地，步骤(2)中，所述水热反应的时间为8～12h，优选为10h；

优选地，步骤(2)中，还包括反应后进行干燥前，对反应产物进行水洗。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述煅烧的温度为450～550℃，优选为500℃；

优选地，步骤(3)中，所述煅烧的时间为3～5h，优选为4h。

7.一种电吸附去除氟离子的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将权利要求1或2所述复合金属氧化物电极作为工作电极，和对电极一起置于含有氟离子的待处理液体中，施加电压并调节pH值为5.0～9.0，进行电吸附去除氟离子。

8.根据权利要求7所述电吸附去除氟离子的方法，其特征在于，所述对电极为碳纸电极；

优选地，所述电吸附去除氟离子的方法中，将两组由工作电极和对电极组成的电极对并联使用；

优选地，所述电压为0～1.0V且不包括0；

优选地，所述电吸附的温度为25～40℃；

优选地，所述电吸附的时间为60～120min，优选为90min。

9.根据权利要求7或8所述电吸附去除氟离子的方法，其特征在于，所述电吸附去除氟离子的方法还包括：电吸附去除氟离子后，将所述复合金属氧化物电极和对电极置于再生液中施加与电吸附相反的电压，进行脱附，所述复合金属氧化物电极获得再生；

优选地，所述再生液包括水；

优选地，所述脱附的时间为50-70min，优选为60min。

10.根据权利要求7-9中任一项所述电吸附去除氟离子的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)以权利要求1或2所述复合金属氧化物电极作为工作电极，以碳纸作为对电极，将两组由所述工作电极和对电极组成的电极对并联使用，均置于含有氟离子的待处理液体中，施加0～1.0V且不包括0的电压并调节pH值为5.0～9.0，在25～40℃温度下进行90min的电吸附，去除氟离子；

(2)将所述复合金属氧化物电极和对电极置于水中施加与电吸附相反的电压，进行60min的脱附，所述复合金属氧化物电极获得再生。