[发明专利]一种铋改性二氧化钛纳米管阵列电极的制备方法

权利要求书

1.一种铋改性二氧化钛纳米管阵列电极的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将钛片用砂纸打磨至表面光滑平整后依次浸入丙酮、异丙醇、乙醇中进行超声处理，然后用去离子水冲洗干净，氮气吹干备用；

(2)将去离子水、浓硝酸、氢氟酸混合制成刻蚀液，并在混合液中加入质量分数为3.5％的氟化铵；将(1)中制得的钛片置于刻蚀液中刻蚀处理30s，然后用去离子水冲洗干净，氮气吹干备用。

(3)配制体积比为24:1的乙二醇与水混合溶液，并加入0.25wt～0.5wt％的氟化铵，搅拌均匀作为电镀液；

(4)将(2)中处理后的钛片作为阳极，铂片作为阴极，在(3)制备的电镀液中对钛片进行阳极氧化处理，其中反应温度为20℃，电压为20V～60V，阳极氧化时间为0.5h～6h；

(5)将(4)中阳极氧化后的钛片使用乙醇与去离子水反复清洗后，放置于鼓风干燥箱中干燥，干燥后取出冷却至室温，然后将其置于马弗炉中，以2℃/min的升温速率升至450℃～600℃，恒温2h，等到冷却至室温后取出，得到二氧化钛纳米管阵列电极；

(6)配制一定浓度的氯化铋盐酸溶液于水热反应釜中，其中盐酸的浓度为1～3mol/L；将步骤(5)中制备的二氧化钛纳米管阵列电极置于配制的溶液中，然后将反应釜密封，置于鼓风干燥箱中进行水热反应；水热反应结束后，用去离子水清洗电极表面，然后置于鼓风干燥箱中进行干燥，制得铋改性的二氧化钛纳米管阵列电极。

2.根据权利要求1所述的一种铋改性二氧化钛纳米管阵列电极的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，刻蚀液中去离子水、浓硝酸、氢氟酸溶液的体积比例为11:8:1(使用的浓硝酸、氢氟酸溶液均为分析纯级)。

3.根据权利要求1所述的一种铋改性二氧化钛纳米管阵列电极的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，氯化铋盐酸溶液中氯化铋的含量为0.01～0.2mol/L。

4.根据权利要求1所述的一种铋改性二氧化钛纳米管阵列电极的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，水热反应在85～165℃下进行12～60h。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法制备得到的铋改性二氧化钛纳米管阵列电极。

6.根据权利要求1-4任一项所述的方法制备得到的铋改性二氧化钛纳米管阵列电极在光电催化体系中的应用。

7.按照权利要求6的应用，铋改性的二氧化钛纳米管阵列电极为阳极，铂片为阴极，Hg-HgSO₄电极为参比电极，硫酸钠溶液作为电解质溶液，在施加正向电压下，用太阳光或模拟太阳光反光作为光源，用于降解水体中的苯酚和有机染料。