[发明专利]一种高催化活性的钛/锑/氧化锡-氧化硅电极材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种具有高催化活性的Ti/Sb/SnO₂‑SiO₂电极材料及制备方法，包括以下步骤：将原料钛片表面进行打磨处理，之后浸入丙酮溶液中超声脱脂，酸洗，得到钛基底，将钛基底放入乙醇中保存；配制SnCl₂·2H₂O、Sb₂O₃的混合异丙醇溶液，加入HCl溶液以溶解溶质，并向其中添加SiO₂纳米颗粒，搅拌均匀，得到涂覆液；在上述钛基底上均匀涂覆上述涂覆液，烘干，煅烧，冷却，直至完成第N涂覆层的制备，以此得到Ti/Sb/SnO₂‑SiO₂电极。与现有技术相比，本发明具有制备方法简便、析氧电位高、电催化活性高、成本低等优点。

技术领域

本发明涉及环保材料及电催化技术领域，尤其是涉及一种高催化活性的钛/锑/氧化锡-氧化硅电极材料及制备方法。

背景技术

有机废水的污染负荷大，会造成水中溶解氧的下降，这会对生物产生不利影响。未经处理的有机废水直接排入自然水体中会严重影响水环境的平衡，破坏生态环境。偶氮有机污染物在轻工业中应用广泛，但由于结构中含有芳香环会对人体造成巨大的危害。人们通常采用常规的物理化学和生化方法处理这些废水，但最终废水中仍含有大量不可降解的物质和颜色，导致不能达到允许排放标准。

电催化氧化技术是有机废水处理的一种绿色环保的方法，因其高效、操作简单、不易产生二次污染而备受关注。它是通过在电极表面产生一种具有强氧化能力的活性氧(如羟基自由基(·OH))来攻击和破坏染料的结构，最终使有机污染物有效矿化。

电催化氧化技术的关键是阳极材料的制备。现有电极材料的电阻较大，存在稳定性不足、废水处理效率低等问题，成为目前的技术瓶颈。因此，亟需制备出具有高催化活性的阳极材料来有效处理废水。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高催化活性的钛/锑/氧化锡-氧化硅电极材料及制备方法，整体制备方法简便、析氧电位高、电催化活性高。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

本发明的第一个目的是保护一种具有高催化活性的Ti/Sb/SnO₂-SiO₂电极材料的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，钛片预处理：将原料钛片表面进行打磨处理，之后浸入丙酮溶液中超声脱脂，酸洗，得到钛基底，将钛基底放入乙醇中保存；

步骤2，涂覆液的制备：配制SnCl₂·2H₂O、Sb₂O₃的混合异丙醇溶液，加入HCl溶液以溶解溶质，并向其中添加SiO₂纳米颗粒，搅拌均匀，得到涂覆液；

步骤3，电极的制备：在步骤1制备的钛基底上均匀涂覆步骤2制备的涂覆液，烘干，煅烧，冷却，完成第一涂覆层的制备，之后在第一涂覆层上以同样的涂覆制备方式进行逐层涂覆，直至完成第N涂覆层的制备，以此得到Ti/Sb/SnO₂-SiO₂电极。

进一步地，步骤1的钛片预处理中，先使用砂纸逐级打磨钛片，用去离子水冲洗打磨后的钛片表面，之后放入丙酮溶液中超声脱脂30min，再用去离子水清洗。

进一步地，步骤1的钛片预处理中，酸洗过程为，在20wt％盐酸中酸蚀90min，之后用去离子水冲洗。

进一步地，酸蚀时的温度为90℃。