[发明专利]一种应用于非均相电芬顿体系的GO/PEDOT:PSS改性的石墨毡电极的制备及应用

摘要

本发明涉及一种应用于非均相电芬顿体系的氧化石墨烯GO/聚3,4‑乙烯二氧噻吩PEDOT：聚对苯乙烯磺酸钠PSS改性的石墨毡电极的制备及应用，本发明将经过除油去污的石墨毡材料作为工作电极，铂丝电极作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，氧化石墨烯悬浮液、3,4‑乙烯二氧噻吩和聚对苯乙烯磺酸钠混合液作为电解液，采用循环伏安电聚合方法制备改性的石墨毡电极。本发明改性的石墨毡电极应用于非均相电芬顿体系能显著提高阴极导电性能和氧化还原产生H₂O₂反应催化活性，可以有效地提升对阳离子染料废水的降解去除能力；本发明改性电极改性过程简单易操作，使用寿命长、稳定性强，具有很好的应用前景。

主权项

1.一种应用于非均相电芬顿体系的GO/PEDOT:PSS改性的石墨毡电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）电极除油去污处理：将裁剪的石墨毡材料1～5 cm×1～5 cm×0.2～0.6 cm浸泡到丙酮溶液中先超声30～60分钟，然后浸泡8～14小时，取出后用去离子超纯水超声清洗电极表面残留的有机溶剂,110～180℃干燥2～5小时，得到除油去污后的石墨毡电极；（2）氧化石墨烯GO制备：将1：4～1:8的石墨与高锰酸钾混合，然后加入6:1～12:1的浓硫酸和浓磷酸混合液，45～65℃油浴加热，冷凝回流，反应8～15小时，反应结束后将反应物倾倒于冰块之上，并加入100～800μL H2O2，磁力搅拌30～60分钟之后将混合物于5000～9000转转速下离心，并依次用盐酸、乙醇和乙醚清洗，弃去上清液，最后将得到的固体放入真空干燥箱于30～50℃干燥，得到氧化石墨烯粉末；（3）电解液的配制：将步骤（2）制得的氧化石墨烯粉末加入到超纯水中超声得到均质的、浓度为0.5～1.5 mg/mL的氧化石墨烯悬浮液，然后依次加入浓度为0.04～0.1 mol/L和0.05～0.15 mol/L的3,4‑乙烯二氧噻吩PEDOT和聚对苯乙烯磺酸钠PSS,并调混合液pH至中性；（4）电极改性：采用步骤（3）中的混合液作为电解液，以经过除油去污的石墨毡电极作为工作电极，铂丝电极作为对电极，饱和甘汞电极作为参比电极，利用循环伏安法进行电聚合，聚合电势窗口为‑0.5 V～1.5 V，扫描速度10～100 mV/s,扫描圈数为8～20圈，聚合完成后，将电极于70～100℃真空干燥，即得GO/PEDOT:PSS改性的石墨毡电极。