[发明专利]一种改性Ti-PbO2

说明书

本发明公开了一种改性Ti‑PbO₂阳极、生物质碳负载Fe₃O₄阴极，所述改性Ti‑PbO₂阳极包括Pb(NO₃)₂电积溶液、离子液体和基板，所述生物质碳负载Fe₃O₄阴极包括生物质碳源和铁源，所述改性Ti‑PbO₂阳极和生物质碳负载Fe₃O₄阴极协同作用组成电催化降解电极，所述所述离子液体为1‑乙基‑3‑甲基‑咪唑四氟硼酸盐，所述离子液体在Pb(NO₃)₂混合电积溶液中的添加量为5‑50mg/L，所述生物质包括蜂窝以及掺有氮、磷杂原子的N/P‑C复合材料，将Fe₃O₄负载于生物质碳中，提高阴极电子传输速率的同时加快阴极生成H₂O₂的速率，以达到快速电解污染物，以钛片为基底，采用一步电沉积法制备几种贵金属元素改性的钛基二氧化铅电极并用于酸性大红、荧光黄和亮蓝等燃料废水的电催化降解，使电流效率至少提高2倍。

技术领域

本发明涉及染料废水的处理技术领域，具体为一种改性Ti-PbO₂阳极、生物质碳负载Fe₃O₄阴极及其制备方法及应用。

背景技术

在水中存在着大量的有色有机化合物，例如从纺织品、制革、印刷、食品或其他工业中排出的染料，都可能导致严重的环境污染和健康问题。大多数染料在水中溶解度大，化学性质稳定，导致实际废水处理工艺开发困难。迄今为止，各种物理、化学和生物处理方法已被用于去除工业废水中的有色有机化合物。

然而现有的利用物理技术对染料废水进行处理的方法，如活性炭吸附、超滤、反渗透等，仅仅是指染料从液相转移到固相，容易造成二次污染。生物学方法不能应用于大多数类型的染料废水，因为现代染料的稳定性和大多数工业染料对这些过程中使用的生物体的毒性。化学法的主要缺点是催化材料只能使用一次，不能循环使用。HeLin，etal制备的氧化工艺，如光催化降解和FentOn氧化，为克服这些缺点提供了一种无毒而有效的方法，但仍存在反应速度慢、成本高和有条件使用的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改性Ti-PbO₂阳极、生物质碳负载 Fe₃O₄阴极及其制备方法及应用，提高阴极电子传输速率的同时加快阴极生成H₂O₂的速率，以达到快速电解污染物，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种改性Ti-PbO₂阳极、生物质碳负载Fe₃O₄阴极，所述改性 Ti-PbO₂阳极包括Pb(NO₃)₂电积溶液、离子液体和基板，所述生物质碳负载Fe₃O₄阴极包括生物质碳源和铁源，所述改性Ti-PbO₂阳极和生物质碳负载Fe₃O₄阴极协同作用组成电催化降解电极；

其中，所述基板为钛片基板，所述所述离子液体为1-乙基-3- 甲基-咪唑四氟硼酸盐，所述离子液体在Pb(NO₃)₂混合电积溶液中的添加量为5-50mg/L。

其中，所述生物质包括蜂窝以及掺有氮、磷杂原子的N/P-C复合材料，所述铁源包括氯化铁。

一种改性Ti-PbO₂阳极、生物质碳负载Fe₃O₄阴极的制备方法，包括如下步骤：