[发明专利]一种Ti4

说明书

本发明提供一种Ti₄O₇陶瓷电极的制备方法，包括以下步骤：S1、前驱体锐钛矿型TiO₂基体片的制备；S2、在H₂气氛下高温还原制得Ti₄O₇陶瓷电极。本发明方法制备的Ti₄O₇性能稳定，纯度高，表面没有氧化钛钝化层，反应活性高，在可见光谱区具有较强的吸收效果，在可见光下对难降解有机污染物活性艳蓝KN‑R的降解率达到75.28％，并且本发明方法操作简单，缩短了生产周期，降低了生产成本，易于大规模制备。

技术领域

本发明涉及导电材料领域，更具体地说，涉及一种Ti₄O₇陶瓷电极的制备方法。

背景技术

近年来，随着社会发展，环境污染越来越严重，特别是对水体的污染，已经对生态环境造成了破坏，甚至影响到人的生产生活。因此，解决水污染问题越来越引起人们重视。Ti₄O₇陶瓷电极具有Ti_nO_2n-1化学通式的亚氧化钛独特的物理、化学及电化学性能，包括优异的导电性，其导电率为1500S/cm，远高于石墨；极强的化学稳定性，耐强酸强碱；有宽的禁带宽度，禁带宽度可达3.0V以上，在降解有机废水领域有很广阔的实用前景。

现有技术中亚氧化钛块体材料主要制备方法是将二氧化钛粉末与金属钛粉末混合后进行反应和烧结而成。亚氧化钛是通过金属钛夺取二氧化钛中一定量的氧而形成氧缺陷，原始反应物粒度越细，分数越均匀，反应速度越快。二氧化钛可以采用多种方法制备成超细粉体，而由于钛金属在制成细粉状态时易与氧反应，很难获得超细钛粉，因而现有技术在制备块体材料时所用时间长达三天以上。而其他制备亚氧化钛块体材料的方法，如氢化钛，都需要添加其它辅料，这样不仅生产工艺复杂，而且提高了生产成本。

发明内容

本发明提供了一种Ti₄O₇陶瓷电极的制备方法，以解决现有技术需要添加其他辅料，制备困难且周期长，导致生产工艺复杂，而且生产成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种Ti₄O₇陶瓷电极的制备方法，包括以下步骤：

S1：将二氧化钛和粘结剂按照8:2的比例充分混匀研磨，压制后得前驱体基体片；

S2：将步骤S1制得所述前驱体基体片，在H₂和N₂气氛下，以5-10℃/min 的升温速率加热至1000-1150℃后，煅烧3～5h后冷却至室温，获得Ti₄O₇陶瓷电极。

优选的，步骤S1中所述粘结剂包括按1:1的比例混合的聚丙烯粉和聚乙烯醇缩丁醛。

优选的，所述粘结混合后粉末粒度5-10μm。

优选的，步骤S1中所述二氧化钛为锐钛矿型。

优选的，所述二氧化钛粒度为1-2μm。

优选的，步骤S2中所述H₂和N₂的体积比为1-2:1。

优选的，步骤S1中所述压制的压力为50-100MPa。

优选的，所述前驱体基体片包括正方形、三角形、长方形、圆方形。

本发明有益效果为：