[发明专利]一种钛/氧化铱/氧化镍-氧化锡电催化电极及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种Ti/IrO₂/NiO‑SnO₂电催化电极及其制备方法和应用，所述电极是分别将氯化亚锡，氯化镍与氯铱酸溶解于无水乙醇中，然后将得到的氯化亚锡，氯化镍与氯铱酸的溶液按一定比例混合，每次量取一定比例在钛片上进行涂覆，然后在箱式电阻炉中进行一段时间保温，最后在一定温度下烧结一段时间最终获得高性能的电极材料。不同的电极材料适用于催化不同的有机溶液，选取合适的溶液才能发挥电极的最大价值，将所得电极材料进行刚果红和玫瑰红溶液降解对比实验，能显著地将刚果红溶液去除，部分地将玫瑰红溶液去除，为电解工业降解印染废水提供了一定的研究思路。

技术领域

本发明属于功能性电催化电极技术领域，具体涉及一种Ti/IrO₂/NiO-SnO₂电催化电极及其制备方法和应用。

背景技术

刚果红是一种典型的联苯胺类直接偶氮染料，分子式为C₃₂H₂₂N₆Na₂O₆S_2，刚果红的特征吸收峰500nm波长处，具有水质变化大、色度和COD高等特点，刚果红在造纸工业由于不需要媒染剂就可直接上色而被广泛使用。罗丹明B又称玫瑰红B，分子式为C₂₈H₃₁C_l1N₂O₃，是一种具有鲜桃红色的人工合成的染料，主要应用于纺织工业中。印染工业过程中流失的染料占染料产量的15％，它在生产和使用过程中流失率高，易进入水体，是工业废水的主要污染源之一。电催化氧化技术因其具有反应速率快、效能高、操作简单和环境友好等优点，引起了国内外学者的关注，并被应用于有机废水处理的研究中。

但是电催化处理不同的工业废水重点在于选择适合的电极和溶液体系，因此实验制备Ti/IrO₂/NiO-SnO₂电极，选取刚果红和罗丹明B作为典型有机物进行降解，研究Sn-Ni-Ir电极适合处理的溶液体系。铱系氧化物本身对氧的耐蚀性很好，抗氧能力强，具有很高的稳定性和良好的电解耐久性，这一特性决定了它适合于电解析氧体系。但是Ir元素属于贵金属元素，其成本相对较高，因此该类电极往往考虑向IrO₂涂层中添加其它金属氧化物，这样既可以减少贵金属的用量又提高电极的电催化性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种Ti/IrO₂/NiO-SnO₂电催化电极，将其应用于刚果红有机溶液去除实验，对有机物彻底降解。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种Ti/IrO₂/NiO-SnO₂电催化电极的制备方法包括以下步骤：

（1）选用喷砂钛板作为基体，进行刻蚀，刻蚀完毕后超声震荡，用去离子水洗涤，最后放入乙醇溶液中备用；

（2）称量一定质量的氯化亚锡，氯化镍，氯铱酸（含铱的质量分数为35%），以氯化亚锡，氯化镍，氯铱酸为源物质，无水乙醇为溶剂，按照Sn，Ni和Ir金属原子一定摩尔比溶于乙醇溶剂中，超声波震荡若干分钟混合。取一定载量的混合涂液均匀涂覆在钛板上，每次涂覆后在红外灯下干燥若干分钟，在一定温度的的马弗炉中热氧化一定时间，出炉空冷至室温，反复进行涂覆操作直到所有涂液用尽。最后一次将涂层进行退火处理若干小时，制得摩尔含量x%IrO₂+y% SnO₂+ z% NiO /Ti的电催化电极，所述x、y和z值总和为100。