[发明专利]基于金属基纤维材料的水处理复合电极

权利要求书

1.一种基于金属基纤维材料的水处理复合电极，其特征在于，包括：金属纤维基体、微纳构型金属表层、金属氧化物催化层和表面改性层；微纳构型金属表层为在金属纤维基体上生长的具有微米柱、微米线、微米棒、纳米棒或纳米线阵列的微纳形貌的金属表层；金属氧化物催化层为在微纳构型金属表层上原位生长的具有纳米线、纳米棒或纳米锥形貌的金属氧化物阵列；表面改性层为在金属氧化物催化层上负载的超疏水涂层或导电涂层；超疏水涂层为聚四氟乙烯涂层或氟硅烷涂层；导电涂层为石墨烯、氧化石墨烯、氧化还原石墨烯、富勒烯中的一种或多种组成；

或导电涂层为掺杂氮、硫元素的石墨烯，掺杂氮、硫元素的氧化石墨烯，掺杂氮、硫元素的氧化还原石墨烯，掺杂氮、硫元素的富勒烯中的一种或多种组成；

金属纤维基体为单一金属或合金丝状纤维材料；

金属纤维基体为Ti、钛合金、Fe、不锈钢、Cu或Ni；

微纳构型金属表层为单一金属或合金；

微纳构型金属表层为Ti、Cu、Fe、Ni或Zn；

金属氧化物催化层为Ti、Mn、Ce、Ni、Co、Cu、Zn、Fe、Sn、Sb、Pb、Ir、Ru的任一种的氧化物，或者为Ti、Mn、Ce、Ni、Co、Cu、Zn、Fe、Sn、Sb、Pb、Ir、Ru中的两种或两种以上的复合氧化物；

所述水处理复合电极的纤维直径范围为0.01 mm ～ 1 mm。

2.根据权利要求1所述的一种基于金属基纤维材料的水处理复合电极，其特征在于微纳构型金属表层经过酸均匀刻蚀产生的钛微米柱阵列，金属氧化物催化层为钛微米柱纤维上通过水热法原位生长的TiO₂纳米棒阵列，表面改性层为在TiO₂纳米棒阵列上进一步负载的超疏水涂层，所述水处理复合电极的纤维直径范围为0.1mm，超疏水涂层为氟硅烷涂层。

3.根据权利要求1所述的一种基于金属基纤维材料的水处理复合电极，其特征在于，微纳构型金属表层电沉积产生的Cu微米线阵列，金属氧化物催化层为铜微米线纤维上通过水热法原位生长的CuO纳米棒阵列，表面改性层为在CuO纳米棒阵列上进一步负载的超疏水涂层，所述水处理复合电极的纤维直径范围为0.5mm，超疏水涂层为聚四氟乙烯涂层。

4.根据权利要求1或者2或者3所述的一种基于金属基纤维材料的水处理复合电极，其特征在于，所述水处理复合电极可加工成刷状纤维电极、海藻状纤维电极或螺旋状纤维电极。