[发明专利]一种Ti3

说明书

本发明公开一种Ti₃C₂T_xMXene量子点/活性半焦电极、制备方法及应用，制备Ti₃C₂T_xMXene量子点，将其自组装于高比表面积的活性半焦表面，不但可以支撑Ti₃C₂T_xMXene量子点，还可以促进量子点活性组分在活性半焦的分散，避免其重新堆积，利用Ti₃C₂T_xMXene量子点高的催化性能和导电性能，高效处理水中污染物。具有较好的电化学性能和催化性能，制备方法简单，成本低，适合工业化生产。

技术领域

本发明属于电催化材料的合成技术领域，具体涉及一种Ti₃C₂T_xMXene量子点/活性半焦电极及其制备方法和在电催化处理染料废水的应用。

背景技术

为了应对我国水中有机污染物治理的严峻现状，电催化降解工艺已被广泛用于环境污染控制领域。该工艺降解能力强、无需添加化学药剂、无二次污染，且操作简单、工艺条件温和。电极是电催化降解污染物的关键，钛基金属氧化物阳极和合成掺硼金刚石薄层电极是研究最为广泛的阳极材料，其析氧电位高、电催化活性好、稳定性好，但其高成本和使用寿命短限制了其大规模应用。Ti₃C₂T_xMXene由于具有高的电催化活性、高导电性、亲水性质以及丰富的活性位等，在废水处理领域得以广泛应用。但 Ti₃C₂T_xMxene极易重新堆积，进而阻碍电化学活性表面的充分利用。因此，构建可充分利用Ti₃C₂T_xMXene活性表面、有效防止重新堆积的材料十分必要。

发明内容

针对现有技术中的缺陷和不足，本发明提供一种Ti₃C₂T_xMXene量子点/活性半焦电极、制备方法及应用，将Ti₃C₂T_xMXene制备量子点，由于量子点在水相和非水相中更好的分散性、容易被修饰或掺杂，可以克服其均匀分散的问题；由于量子点易于被修饰和掺杂，选取表面有丰富官能团的活性半焦作为载体来担载Ti₃C₂T_xMXene量子点，继而可以克服Ti₃C₂T_xMXene重新堆积问题；并将Ti₃C₂T_xMXene量子点/活性半焦复合材料制成电极，用于电催化处理水中有机污染物，解决其应用领域拓展的问题。

为达到上述目的，本发明采取如下的技术方案：

一种Ti₃C₂T_xMXene量子点/活性半焦电极的制备方法，包括以下步骤：

步骤一，制备Ti₃C₂T_x MXene量子点溶液：

步骤1.1，将Ti₃C₂T_xMXene粉末置入水热反应釜，加入去离子水，搅拌均匀，得到Ti₃C₂T_xMXene分散液；

步骤1.2，向Ti₃C₂T_xMXene分散液中滴入L-赖氨酸水溶液，搅拌均匀后，将水热反应釜密封，置于鼓风干燥箱中反应后冷却至室温，将产物利用水系过滤头过滤，得到淡黄色的Ti₃C₂T_xMXene量子点粗品溶液；