[发明专利]一种水处理用钛阳极板及其制备方法

权利要求书

1.一种水处理用钛阳极板(Ti-TiO₂.TNTs-RuO₂+SnO₂-SnO₂+Sb₂0₃)，其特征在于：在钛基板上，从里到外依次制备有基层、中间层和活性层；所述基层主要成分是TiO₂的纳米管阵列(TiO₂.TNTs)，所述中间层主要成分是钌和锡的氧化物(RuO₂+SnO₂)，所述活性层主要成分是锡和锑的氧化物(SnO₂+Sb₂0₃)。

2.一种水处理用钛阳极板的制备方法，其特征在于，包括以下过程：

(1)钛基板的预处理：对钛基板进行表面喷砂处理，清洗干净后放入60-90℃浓度为10％-20％的氢氧化钠溶液中，持续1-2h去除表面的油污，取出冲洗干净再放入微沸的饱和草酸溶液中刻蚀2-3h，超声清洗干净后，取出放入1％-5％的草酸溶液中待用；

(2)基层的制备：在70％-80％乙二醇水溶液中加入氟化氢铵(NH₄HF₂)和四氢呋喃(THF)，搅拌均匀得到电解氧化液，在电解氧化液中，将过程(1)预处理过的钛基板冲洗干净后作为阳极，以石墨作为阴极，电解电压为17-22V，电解氧化时间35-45min，电解氧化结束后将钛板放入无水乙醇中，超声清洗干净，得到具有TiO₂.TNTs基层的钛基板；

(3)中间层的制备：将水合四氯化锡(SnCl₄·5H₂O)和水合三氯化钌(RuCl₃·3H₂O)溶解在醇类溶剂中，缓慢加入浓度为10％-15％的盐酸，搅拌混合均匀，配成总金属离子浓度为0.4-0.6mol/L的溶液；将过程(2)所得钛基板完全的浸覆在上述溶液中，1-2min后取出，通过鼓风干燥的方式吹去表面多余液体，80-100℃温度下干燥10-20min，使溶剂蒸发干净，然后在马弗炉中450-500℃高温氧化10-15min，取出待钛基板完全冷却后，再次进行浸覆、干燥、高温氧化，冷却的步骤，重复15-20次，最后一次在马弗炉缓慢升温至450-500℃，恒温保持1-1.5h，再炉冷至室温，取出制得具有RuO₂+SnO₂中间层的钛基板；

(4)活性层的制备：将过程(3)所得钛基板超声清洗干净后作为阴极，SnO₂基电极为阳极，在锡锑电沉积液中，25-30℃温度下，恒定电流密度15-20mA/cm²，电沉积50-70min；电沉积结束后在加热炉中进行高温热氧化，以5-10℃/min的升温速度升温至450-500℃，恒温保持2-2.5h再缓慢炉冷至室温，取出即制得SnO₂+Sb₂0₃活性层，得到本发明所述的一种水处理用钛阳极板。

3.根据权利要求2所述的一种水处理用钛阳极板的制备方法，其特征在于，过程(2)中：所述电解氧化液中氟化氢铵的质量百分比浓度为1％-2％，四氢呋喃(THF)的质量百分比浓度为20％-25％。

4.根据权利要求2所述的一种水处理用钛阳极板的制备方法，其特征在于，过程(3)中：所述醇类溶剂为异丙醇和正丁醇等体积的混合溶剂，所述盐酸与醇类溶剂的体积比为1:15-20，所述溶液中钌离子和锡离子的摩尔质量比为n(Ru⁴⁺)：n(Sn⁴⁺)＝3-4:10。

5.根据权利要求2所述的一种水处理用钛阳极板的制备方法，其特征在于，过程(4)中：所述锡锑电沉积液是以锡酸钠10-14份，三氯化锑2-5份，柠檬酸12-17份、焦磷酸钠3-5份和胡椒醛0.2-0.4份为主要组分，锡锑电沉积液中Sn⁴⁺浓度为0.2-0.25mol/L。