[发明专利]钛铁合金氧化物纳米管阵列光阳极及其制备与应用

权利要求书

1.一种钛铁合金氧化物纳米管阵列光阳极，其特征在于，该光阳极原位生长在Ti-Fe合金基底上，具有高度有序的纳米管阵列结构和二元氧化物的高度均匀分布，具有很强的可见光电催化活性。

2.一种如权利要求1所述的钛铁合金氧化物纳米管阵列光阳极的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)将Ti板和Fe粒混合，在氩气气氛保护下，经高温电弧熔融炉熔融得到钛铁合金，该钛铁合金中铁的质量百分比为4～6％，利用线切割机将钛铁合金切割成钛铁合金板；

(2)将步骤(1)中切割后的钛铁合金板用砂纸打磨抛光，在蒸馏水和丙酮中各超声清洗10～20min，在室温环境下，采用二电极体系，以打磨抛光、超声清洗过的钛铁合金板为阳极，铂电极为对电极，以含有0.2～0.3mol·L^-1氟化铵的乙二醇溶液作为电解质溶液，恒电位+20～40V阳极化3～5h，然后用二次蒸馏水清洗干净后在氮气环境中晾干；

(3)将步骤(2)中所得钛铁合金板置于管式炉氧气气氛中进行热处理，以1～2℃/min升温速率由室温升至400～600℃并恒温1～3h，然后以1℃/min的速率降至室温，得到钛铁合金氧化物电极。

3.根据权利要求2所述的一种钛铁合金氧化物纳米管阵列光阳极的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述的Ti板的纯度为99.9％，所述的Fe粒的纯度为99.99％。

4.一种如权利要求1所述的钛铁合金氧化物纳米管阵列光阳极的应用，其特征在于，将该光阳极用于可见光电催化降解染料废水，具体步骤为：采用三电极体系，以钛铁合金氧化物纳米管阵列为光阳极，施加偏压+0.4～0.6V，以波长在420nm以上的可见光作为光源，光照强度为100～120mW/cm²，进行可见光电催化降解20～40mg/L的亚甲基蓝染料废水。