[发明专利]具有电催化去除咔唑功能的改性泡沫钛粒子电极及制备方法

说明书

技术领域

本发明属于难降解有机废水电催化氧化法处理技术领域，特别涉及一种具有电催化去除咔唑功能的改性泡沫钛粒子电极及制备方法。

背景技术

电催化氧化技术是近年来逐渐发展起来的一种非常有前景的水处理技术，主要是通过产生羟基自由基等具有强氧化性的活性基团对废水中的有机污染物进行氧化降解，可以将难降解有机物或生物毒性污染物转化为可生物降解或无毒物质，提高废水的可生化性，从而利于后续的生物处理。因此，电催化氧化水处理技术在处理高浓度、难生化降解工业废水方面具有无二次污染、成本低、适用性强、效率高等特点。电极材料是电催化氧化技术的核心部件，它的性能对于电催化氧化技术的处理效率和运行成本具有决定性影响，因此探索和制备综合性能好的电催化材料是目前电催化氧化技术的研究重点。但是传统电极材料的电阻较大、导电率低使得其在废水处理中电流效率低、稳定性不够、寿命短、电极材料成本较高，限制了电催化氧化技术在水处理中的推广应用与发展，所以新型电极材料的研究与制备还需要进一步加强。目前还缺少对咔唑特定污染物具有高效电催化去除功能的电极材料及制备方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有电催化去除咔唑功能的改性泡沫钛粒子电极及制备方法，其制备方法的具体步骤如下：

(1)将粒径为4～6mm的132g泡沫钛颗粒用1000mL去离子水洗涤后放入500mL烧杯中，加入300mL摩尔浓度为0.1mol/L的盐酸溶液并浸泡0.5h，过滤后除去液体得到物质A01，将物质A01加入到250mL摩尔浓度为2.51mol/L的AgNO₃溶液中，在温度为65℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质A02，物质A02经900mL质量百分比浓度为95％的乙醇洗涤后在85℃的干燥箱中放置1.5h，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧1h，得到物质A1；

(2)将9.88克硝酸铂和800mL去离子水加入到容积为1000mL锥形瓶中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，加入15mL浓硝酸，摇匀后分成等量4份，得到混合液K1、混合液K2、混合液K3、混合液K4；

(3)将776毫克Al(NO₃)₃和95mL摩尔浓度为0.82mol/L的AgNO₃溶液加入到混合液K1中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液L1；

(4)将物质A1加入到混合液L1中，在温度为45℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质A2，物质A2经100mL质量百分比浓度为95％的乙醇洗涤后在85℃的干燥箱中放置1.5h，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧1h，得到物质A3；

(5)将796毫克Al(NO₃)₃和75mL摩尔浓度为0.72mol/L的AgNO₃溶液加入到混合液K2中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液L2；

(6)将物质A3加入到混合液L2中，在温度为45℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质A4，物质A4经100mL质量百分比浓度为95％的乙醇洗涤后在85℃的干燥箱中放置1.5h，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧1h，得到物质A5；

(7)将816毫克Al(NO₃)₃和55mL摩尔浓度为0.62mol/L的AgNO₃溶液加入到混合液K3中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液L3；

(8)将物质A5加入到混合液L3中，在温度为45℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质A6，物质A6经100mL质量百分比浓度为95％的乙醇洗涤后在85℃的干燥箱中放置1.5h，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧1h，得到物质A7；

(9)将836毫克Al(NO₃)₃和35mL摩尔浓度为0.52mol/L的AgNO₃溶液加入到混合液K4中，在1000r/min条件下搅拌3分钟，得到混合液L4；

(10)将物质A7加入到混合液L4中，在温度为45℃的摇床中摇动15分钟，冷却到室温后过滤除去液体得到物质A8，物质A8经100mL质量百分比浓度为95％的乙醇洗涤后在85℃的干燥箱中放置1.5h，然后置于马弗炉中在480℃条件下焙烧1h，得到物质A；