[发明专利]一种氧化铁、氧化石墨烯和N、F共掺杂的可见光响应电极及其制备方法及应用

权利要求书

1.一种氧化铁、氧化石墨烯和N、F共掺杂的可见光响应电极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将TiO₂-NTs电极与NH₄F固体混合后置于马弗炉中，在空气氛围下煅烧2～3个小时，冷却后洗涤表面杂质，风干后得NF-TiO₂电极；

(2)将所述NF-TiO₂电极浸泡于已超声处理的Fe(NO₃)₃溶液中；

(3)以石墨电极为阳极、铂片为阴极、Na₂SO₄溶液为电解液，加电压使石墨溶解，控制溶解时间，得不同浓度的石墨烯电解液；

(4)将步骤(2)中浸泡处理后的NF-TiO₂电极风干作阴极、石墨电极作阳极，在(3)所得石墨烯电解液中进行数次电沉积；

(5)以步骤(4)处理后的电极为阳极、石墨为阴极、KOH溶液为电解液进行电沉积处理，洗净风干后即得氧化铁、氧化石墨烯和N、F共掺杂的可见光响应电极。

2.根据权利要求1所述氧化铁、氧化石墨烯和N、F共掺杂的可见光响应电极的制备方法，其特征在于，步骤(1)煅烧时加入的NH₄F质量与电极的面积比为0.04g～0.3g：1cm²。

3.根据权利要求1所述氧化铁、氧化石墨烯和N、F共掺杂的可见光响应电极的制备方法，其特征在于，步骤(1)中煅烧温度为400～500℃。

4.根据权利要求1所述氧化铁、氧化石墨烯和N、F共掺杂的可见光响应电极的制备方法，其特征在于，步骤(3)中制备石墨烯电解液时电压为4～9V；温度为80～90℃；溶解时间为5～30min。

5.根据权利要求1所述氧化铁、氧化石墨烯和N、F共掺杂的可见光响应电极的制备方法，其特征在于，步骤(4)中电沉积次数为1～5次。

6.根据权利要求1所述氧化铁、氧化石墨烯和N、F共掺杂的可见光响应电极的制备方法，其特征在于，步骤(4)中电沉积电压为4～9V；每次电沉积的时间为10～20min。

7.根据权利要求1所述氧化铁、氧化石墨烯和N、F共掺杂的可见光响应电极的制备方法，其特征在于，步骤(5)中电沉积电压为4～9V，电沉积时间为1.5～2.5min。

8.一种如权利要求1～7任一权利要求所述制备方法制备得到的氧化铁、氧化石墨烯和N、F共掺杂的可见光响应电极。

9.一种利用权利要求8所述可见光响应电极处理含铬废水的方法，其特征在于，包括如下步骤：

在装有以如权利要求8所述可见光响应电极为阳极，Ti片为阴极的反应器中，固定两电极之间的距离，加入含电解质和EDTA的含铬废水，调节pH值至酸性，于暗处搅拌，吸附平衡后，加以电压，打开光源，进行反应。