[发明专利]一种电极涂层致密均匀的钛基二氧化锡—锑电极的制备方法

说明书

本发明涉及一种电极涂层致密均匀的钛基二氧化锡—锑电极的制备方法，该方法将Sn源、Sb源、Ho源配制成混合溶液，超声处理后，得Ho‑Sn‑Sb溶胶，将Ho‑Sn‑Sb溶胶涂覆于电极基体表面，本发明结合涂刷法和在特定温度下的热处理制得电极涂层致密均匀的钛基二氧化锡—锑电极，得到的电极涂层表面更致密均匀，晶体颗粒尺寸更小，比表面积大，电极的析氧电位，电催化能力和导电性能均高。用于含抗生素废水的处理。

技术领域

本发明涉及一种电催化(DSA)电极的制备方法，具体是涉及一种电极涂层致密均匀的钛基二氧化锡—锑电极的制备方法，属于电化学水处理技术领域。

背景技术

随着经济、现代化工业的快速发展，人类排放入水体中的污染物种类日益增多、成分愈加复杂，尤其是大量的有毒有害物质以及难生物降解有机物的排放，严重影响了生态环境以及人类的身体健康，也给污水厂内的污水传统处理工艺带来了极大的挑战。因此，亟需要开发一项新的处理效果好、成本低、效益高、可靠性好的高效污水处理技术。

电化学氧化方法是一种颇具潜力的污水处理技术，是当今新型的绿色氧化技术，这一方法的关键是通过高极氧化处理，将有毒有害物质以及难生物降解有机污染物转化为低毒的、易生物降解的小分子有机物质或者直接将这些小分子有机物质矿化为二氧化碳和水。电化学氧化方法的应用广泛，具有反应条件温和、氧化能力强、高效的污染物降解效果、应用方式灵活、无二次污染、绿色环保、易于自动化控制、后续处理简单等优点。

在电化学氧化方法的应用环节中电极的开发是一个关键，对于污染物的降解，不同的阳极材料会产生不同的降解效果，所以选择合适的阳极材料会明显提高污染物降解率，达到理想的降解效果。目前应用的DSA(钛基金属氧化物电极)电极主要有钌系、铱系、锡系、铅系等，Ti/RuO₂电极和Ti/TrO₂电极催化活性高、稳定性好，均属于贵金属电极；Ti/PbO₂电极具有催化活性高、化学稳定性强的优点，但是Ti/PbO₂电极中的铅可能溶出造成二次污染；Ti/SnO₂电极是现如今废水处理领域中应用较广、较为理想的电极材料，一般需要向SnO₂里掺杂Sb等元素从而提高电极的导电性、催化活性。然而，Ti/SnO₂-Sb电极仍存在导电性、稳定性差等缺点，并且该电极的活性还有待进一步提高。

稀土元素由于其特殊的4f电子结构以及其特殊的物化性质，具有多方面的催化作用，因此受到了国内外电化学研究者的青睐。将稀土元素添加到电极涂层中对DSA电极进行改性，提高电极的稳定性，改变电极表面的结构，进而影响电极真实的表面积、电极的活性及涂层的使用寿命。

截止至今，在Ti/SnO₂-Sb电极改性中应用较多的稀土为镧、铈、钆、钕，现有稀土掺杂改性的Ti/SnO₂-Sb电极普遍存在电极涂层疏松、粗糙不均匀，晶粒尺寸大，电极的比表面积小，电极的析氧电位，电催化能力和导电性能比较小，同时还存在钛基体容易钝化，涂层电极的耐用性较差、寿命低的缺陷。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种电极涂层致密均匀的钛基二氧化锡—锑电极的制备方法，本发明得到的钛基二氧化锡—锑电极电极涂层表面更致密均匀，晶体颗粒尺寸更小，比表面积大，电极的析氧电位，电催化能力和导电性能均高。

发明概述

本发明将Sn源、Sb源、Ho源配制成混合溶液，超声处理后，得Ho-Sn-Sb溶胶，将Ho-Sn-Sb溶胶涂覆于电极基体表面，本发明结合涂刷法和在特定温度下的热处理制得电极涂层致密均匀的钛基二氧化锡—锑电极，得到的电极涂层表面更致密均匀，晶体颗粒尺寸更小，比表面积大，电极的析氧电位，电催化能力和导电性能均高。用于含抗生素废水的处理。

发明详述

电极涂层致密均匀的钛基二氧化锡—锑电极的制备方法，包括步骤如下：