[发明专利]利用无定形磷酸钴Co-Pi减缓光电催化废水处理过程中腐蚀的光阳极及制备方法与应用在审
申请号: | 202010997170.7 | 申请日: | 2020-09-21 |
公开(公告)号: | CN112266045A | 公开(公告)日: | 2021-01-26 |
发明(设计)人: | 万金泉;马邕文;李雪;王艳;闫志成 | 申请(专利权)人: | 华南理工大学 |
主分类号: | C02F1/30 | 分类号: | C02F1/30;C02F1/467;C02F101/34;C02F101/36;C02F101/38 |
代理公司: | 广州粤高专利商标代理有限公司 44102 | 代理人: | 何淑珍;江裕强 |
地址: | 510640 广*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 利用 无定形 磷酸 co pi 减缓 光电 催化 废水处理 过程 腐蚀 阳极 制备 方法 应用 | ||
1.一种利用无定形磷酸钴Co-Pi减缓光电催化废水处理过程中腐蚀的光阳极的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
(1)在黑暗条件下,将掺氟氧化锡衬底移至三电极电解池中,浸泡在含有Bi(NO3)3·5H2O的电解液中,通过电沉积处理,将Bi金属膜沉积在掺氟氧化锡衬底的表面上;
(2)将乙酰丙酮氧钒的二甲基亚砜溶液均匀滴加在步骤(1)所述Bi金属膜的表面上,使得乙酰丙酮氧钒的二甲基亚砜溶液完全覆盖Bi金属膜的表面,升温进行退火处理,将Bi金属膜转化为BiVO4基底膜,得到具有BiVO4的FTO基板;
(3)将步骤(2)所述具有BiVO4的FTO基板浸泡在含有螯合剂的电解质溶液中,在恒温水浴条件下在BiVO4基底膜上施加恒定电位,得到BiVO4/Cu2O电极膜;
(4)使用三电极配置,将步骤(3)所述BiVO4/Cu2O电极膜浸泡在电解质溶液中,在光照条件下进行电沉积处理,得到所述利用无定形磷酸钴Co-Pi减缓光电催化废水处理过程中腐蚀的光阳极。
2.根据权利要求1所述的利用无定形磷酸钴Co-Pi减缓光电催化废水处理过程中腐蚀的光阳极的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述含有Bi(NO3)3·5H2O的电解液为Bi(NO3)3·5H2O溶解在乙二醇和水的混合溶液中得到的;所述乙二醇和水的体积比为2:1;所述Bi(NO3)3·5H2O在电解液中的质量浓度为3-4g/L。
3.根据权利要求1所述的利用无定形磷酸钴Co-Pi减缓光电催化废水处理过程中腐蚀的光阳极的制备方法,其特征在于,步骤(1)所述三电极电解池中,Ag/AgCl电极作为参比电极,Pt片作为对电极,所述掺氟氧化锡衬底作为工作电极;所述电沉积处理的电压为-0.6Vvs.Ag/AgCl,电沉积处理的时间为7-10分钟。
4.根据权利要求1所述的利用无定形磷酸钴Co-Pi减缓光电催化废水处理过程中腐蚀的光阳极的制备方法,其特征在于,步骤(2)所述乙酰丙酮氧钒的二甲基亚砜溶液中,乙酰丙酮氧钒的浓度为0.05-0.1g/mL;步骤(2)所述退火处理的温度为450-500℃,退火处理的时间为1.5-2.5h;所述升温的速率为2℃/min。
5.根据权利要求1所述的利用无定形磷酸钴Co-Pi减缓光电催化废水处理过程中腐蚀的光阳极的制备方法,其特征在于,步骤(3)所述螯合剂为硫酸铜和乳酸中的一种以上;在所述含有螯合剂的电解质溶液中,硫酸铜的浓度为0.1-0.2mol/L,乳酸的浓度为3-6mol/L;所述含有螯合剂的电解质溶液的pH值为10.0-12.0;步骤(3)所述恒温水浴条件的温度为50℃,所述恒定电位为-0.4V vs.Ag/AgCl,所述恒定电位的施加时间为120s。
6.根据权利要求1所述的利用无定形磷酸钴Co-Pi减缓光电催化废水处理过程中腐蚀的光阳极的制备方法,其特征在于,步骤(4)所述三电极配置的对电极为铂片,三电极配置的参比电极为Ag/AgCl电极;所述BiVO4/Cu2O电极膜作为工作电极;所述电解质溶液为Co(NO3)2·6H2O与磷酸钾缓冲液混合均匀得到的;在所述电解质溶液中,Co(NO3)2·6H2O的浓度为0.5mmol/L,磷酸钾的浓度为0.1mol/L。
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