[发明专利]一种Ti/PbO2

说明书

本发明公开了一种Ti/PbO₂电极的制备方法，包括以下步骤：以钛板作为基体，在基体上制备中间层，再将基体放置于电沉积液中，然后以基体为阳极，采用恒流模式进行电沉积，得Ti/PbO₂电极，其中，电沉积液为Pb盐及聚偏氟乙烯的水溶液，该方法制备的到的Ti/PbO₂电极具有催化活性优异及使用寿命较长的特点。

技术领域

本发明属于废水的电化学水处理技术领域，涉及一种Ti/PbO₂电极的制备方法。

背景技术

电化学氧化法作为一种典型的高级氧化技术，具有效率高、运行简便、成本低廉等特点，近年来受到了国内外学者的广泛关注。电极材料作为电催化氧化技术的核心部件，其稳定性和催化活性在很大程度上决定了电化学氧化法能否实现工业化应用。目前常用的电极材料包括石墨电极、硼掺杂的金刚石电极、贵金属电极和钛基体金属氧化物电极。钛基体二氧化铅(Ti/PbO₂)电极作为一种典型的钛基体金属氧化物电极，具有耐腐蚀，析氧电位高、电沉积工艺简便易控、成本低廉等优点，成为了目前最有发展潜力和应用前景的电催化氧化电极材料。

传统的Ti/PbO₂活性表层内的机械内应力使电极存在活性层剥落的风险；在电催化氧化的过程中析氧反应产生的气泡也会冲击PbO₂涂层，并向涂层内部的扩散，使得涂层与基体产生剥离；同时，PbO₂涂层本身的亲水性，使得羟基自由基较难从电极表面剥离，无法快速地扩散到溶液当中对有机分子进行有效攻击，大量的羟基自由基倾向于电极的析氧副反应，造成羟基自由基的浪费，利用率下降。因此，需要对Ti/PbO₂电极的制备方案进行针对性的改性，以进一步提高其催化活性和使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种Ti/PbO₂电极的制备方法，该方法制备的到的Ti/PbO₂电极具有催化活性优异及使用寿命较长的特点。

为达到上述目的，本发明所述的Ti/PbO₂电极的制备方法包括以下步骤：

以钛板作为基体，在基体上制备中间层，再将基体放置于电沉积液中，然后以基体为阳极，采用恒流模式进行电沉积，得Ti/PbO₂电极，其中，电沉积液为Pb盐及聚偏氟乙烯的水溶液。

在基体上制备中间层之前还包括：对基体进行打磨抛光、碱洗及酸洗。

电沉积液由去离子水、Pb盐及聚偏氟乙烯混合均匀而成。

Pb盐为硝酸铅或甲基磺酸铅，每升去离子中加入0.5mol的Pb盐，每升去离子中加入(0.1g-2.0g)的PVDF。

电沉积液添加有添加剂。

添加剂为硝酸铜、氟化钠、硝酸或N-甲基吡咯烷酮。

电沉积过程中的阴极为不锈钢板。

碱洗的具体过程为：利用质量浓度为1％～20％的氢氧化钠水溶液在 20℃～80℃的恒温条件下，对基体进行碱洗除油，再采用去离子水进行冲洗，得碱洗后的钛基体。

酸洗的具体过程为：利用质量浓度为1％～20％的酸溶液在90℃～ 100℃的恒温条件下，对基体进行酸洗刻蚀，再采用去离子水进行冲洗，得酸洗后的钛基体，其中，所述酸溶液为草酸水溶液、硝酸水溶液或硫酸水溶液。

中间层的制备过程为：对基体依次进行高温热氧化、电还原、电沉积及煅烧，得Ti/TiO_xH_y/Sb-SnO₂的中间层。

本发明具有以下有益效果：