[发明专利]一种用于电化学过滤水处理的电极及其制备方法与应用

权利要求书

1.一种用于电化学过滤水处理的电极，其特征在于包括MXene和对其进行修饰改性的催化成分，其结构为膜状；所述催化成分负载在MXene表面，二者合成改性MXene。

2.根据权利要求1所述的用于电化学过滤水处理的电极，其特征在于：所述MXene基质优选为Ti₂C₃；所述催化成分为复合金属或金属氧化物。

3.根据权利要求1和2所述的用于电化学过滤水处理的电极，其特征在于：所述改性MXene的制备方法如下：将MXene分散于去离子水或有机溶剂中，搅拌或超声处理10～30分钟，使其均匀分散于液相体系中；然后投加具有催化类芬顿反应性能的金属或金属盐；投加有机辅助溶剂，搅拌均匀后移至反应釜内加热至80～180℃，热反应4～24小时后取出，用去离子水或有机溶剂洗涤、干燥后得改性MXene。

4.根据权利要求3所述的用于电化学过滤水处理的电极，其特征在于：所述有机溶剂选自乙醇、二甲亚砜、丙酮中的一种。

5.根据权利要求3所述的用于电化学过滤水处理的电极，其特征在于：所述有机辅助溶剂选自乙醇、聚乙二醇中的一种。

6.根据权利要求1所述的用于电化学过滤水处理的电极，其特征在于：电极成分还包括碳材料；所述碳材料为粉末状或膜片状，具体选自碳纳米管、氧化石墨烯、活性炭、炭黑、碳纤维、石墨中的至少一种；所述改性MXene和碳材料的质量比为1:(2-15)。

7.根据权利要求1所述的用于电化学过滤水处理的电极，其特征在于还包括过滤截留基质，具体选自泡沫金属滤膜、金属氧化物滤膜、陶瓷膜、有机质滤膜中的一种。

8.如权利要求1-7任一项所述的用于电化学过滤水处理的电极的制备方法其特征在于，包括如下步骤：当碳材料为粉末状时，将改性MXene与粉末碳材料按配方质量比例在去离子水或有机溶剂中混合均匀，真空抽滤至过滤截留基质上，真空干燥，即得电极；当碳材料为膜状时，将改性MXene直接抽滤或通过结合剂负载到碳材料的表面，干燥后即得电极。

9.如权利要求1所述的用于电化学过滤水处理的电极的应用，其特征在于用作电化学过滤水处理过程中的阳极或阴极。