[发明专利]一种高效选择性Ti/SnO2

说明书

本发明提供了一种高效选择性Ti/SnO₂‑Sb‑MI阳极材料的制备方法，该方法为：将钛板依次打磨、清洗、碱洗，再用酸刻蚀后保存备用；再将乙二醇和柠檬酸搅拌溶解配成混合液，再称取SnCl₄.4H₂O、全氟辛酸、SbCl₃加入上述混合液中，在90℃时放置1h，再在室温老化12h形成溶胶凝胶；然后将溶胶凝胶涂敷到预处理后的钛板的两面后放入烘箱烘干，再在管式炉中进行煅烧，重复操作10～20次，在最后一次操作时放入管式炉中煅烧的时间调整至2～4h，最后得到Ti/SnO₂‑Sb‑MI阳极电极。同时，本发明还公开了Ti/SnO₂‑Sb‑MI阳极材料应用于处理全氟辛酸废水中。本发明制备方法将电化学氧化技术与分子印迹技术结合起来，可有效提高降解的选择性，大大提高电流效率，有效降解全氟辛酸。

技术领域

本发明属于电极材料技术领域，具体涉及一种高效选择性 Ti/SnO₂-Sb-MI(Molecular Imprints，分子印迹)阳极材料的制备方法及应用。

背景技术

全氟辛酸是一类难降解的持久性有机物，研究表明，环境中存在的全氟辛酸对人类和其它生物有许多不利影响。目前已有多种技术应用到全氟辛酸的降解中，但都有其局限性。电化学氧化技术近年来被认为是一种降解全氟辛酸的有效方法。但是电化学氧化技术缺乏选择性，产生的高效氧化剂羟基自由基存活时间很短，如何提高电化学氧化技术的选择性是提高电流效率的关键。分子印迹技术近年来发展迅速，能有效提高催化反应的选择性。但是目前针对含全氟辛酸废水所用的阳极材料的制备方面还未有相关公开。钛基掺锑二氧化锡阳极具有析氧电位高、电化学性能优异、价格便宜，制备方法简易等特点。但是对全氟辛酸废水中全氟辛酸的降解率比较低，不能达到现实应用的目的，因此，急需开发一种高效降解、高效选择性的全氟辛酸的阳极材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种高效选择性Ti/SnO₂-Sb-MI阳极材料的制备方法及应用，制备阳极材料的过程中引入分子印迹技术，但对Ti/SnO₂-Sb电极的表面结构影响很少，能带来对全氟辛酸的高效的选择性，也确实显著提高了电极的降解效率。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高效选择性Ti/SnO₂-Sb-MI阳极材料的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤一、钛板预处理：将钛板依次进行打磨、清洗、碱洗和酸刻蚀的预处理，预处理后的钛板放在稀酸中保存备用；

步骤二、溶胶凝胶制备：将乙二醇和柠檬酸混合在60℃条件下充分搅拌溶解得到混合液，将所述混合液升温至90℃时加入SnCl₄.4H₂O、全氟辛酸、SbCl₃，在90℃条件下保持1h后，再在室温条件下老化12h，得到溶胶凝胶；

步骤三、电极初品制备：取步骤二中所述溶胶凝胶按照0.5～1.5μL/cm²的涂覆比例涂敷到步骤一中预处理后的钛板的相对两面，然后放入烘箱在温度为120～140℃的条件下烘干10～15min，使所述溶胶凝胶中的有机溶剂挥发，再放入管式炉中在450～550℃的条件下煅烧10～15min，除去全氟辛酸模板分子；

步骤四、Ti/SnO₂-Sb-MI阳极电极的制备：重复步骤三中的操作10～20 次，在最后一次操作时放入管式炉中煅烧的时间调整至2～4h，最后得到含全氟辛酸分子印迹的Ti/SnO₂-Sb-MI阳极电极。