[发明专利]一种用于污染控制的催化电极的制备方法及应用

摘要

本发明提供了一种用于污染控制的催化电极的制备方法及应用，属于废水处理技术技领域，通过微波法制备出含有不同量SiC的复合催化剂WO3‑Co‑SiC，该材料具有电化学活性和光催化活性。通过对制备条件进行进一步优化，未灼烧的WO3‑Co‑SiC具有更优的催化性能，可高效降解染料罗丹明B。将WO3‑Co‑SiC以PVDF为粘结剂负载到碳纤维布上制得催化电极膜，该电极膜在外加可见光、外加电源以及光电同时作用下均可降解70％以上的黄连素，具有良好的电化学活性和光催化活性，能够通过耦合实现膜分离及同时催化，可用于自产电体系及外加电体系的污染控制。

主权项

一种用于污染控制的催化电极的制备方法，其特征在于，步骤如下：(1)采用微波法快速制备WO3‑Co‑SiC新型纳米光催化剂按照摩尔比1:1，将H2WO3溶于1M NaOH溶液中，搅拌至完全溶解，得到淡黄色溶液；向淡黄色溶液中加入35％CoCl2·6H2O和10％纳米SiC粉末，控制H2WO3、CoCl2·6H2O和SiC的摩尔比为20:7:2，继续搅拌至混合均匀；缓慢滴加浓HCl至pH为1，其间产生沉淀；将悬浊液转移至微波消解罐，并加入等体积的超纯水混合均匀，密封后在750W的微波条件下加热4.5min，取出冷却至室温；用超纯水洗涤沉淀物，充分干燥，得到WO3‑Co‑SiC新型纳米光催化剂，研磨备用；(2)制备催化电极膜以聚偏氟乙烯作为粘结剂，采用相转化法在碳纤维布基底上制备催化导电膜，膜厚为300μm；铸膜液以N,N‑二甲基甲酰胺为溶剂，添加铸膜液的20wt％的PVDF、PVDF的25wt％步骤(1)制得的WO3‑Co‑SiC新型纳米光催化剂、PVDF的15wt％的纳米碳纤维和铸膜液的8％的聚乙烯吡咯烷酮；将该催化导电膜固定于膜组件，得到催化电极。