[发明专利]电芬顿装置和处理污染物的方法

权利要求书

1.一种电芬顿装置，其特征在于，包括电源、双室电解池、质子交换膜、阴极和阳极，所述阴极包括衬底和位于所述衬底表面的阴极催化层，形成所述阴极催化层的材料包括钯钛合金，所述钯钛合金的化学式为：Pd_xTi_1-x，其中，0.4≤x≤0.95；形成所述阳极的材料为石墨片；

所述双室电解池用于容纳电解液，所述质子交换膜将所述双室电解池分为阴极室和阳极室，所述阴极位于所述阴极室中，所述阳极位于所述阳极室中；

所述阴极室中容纳有过氧化氢；

所述阴极催化层的厚度为40-400nm；

形成所述衬底的材料包括石墨片；

所述阴极是通过多靶位磁控共溅射方式形成的；

所述阴极通过以下方式制备得到：以石墨片为沉积衬底，以直流电源连接钯金属靶材，以射频电源连接钛金属靶材，得到钯钛合金薄膜；随后在热处理气氛中进行退火处理。

2.根据权利要求1所述的电芬顿装置，其特征在于，所述钯金属靶材的溅射功率为50-300 W，所述钯金属靶材的溅射时间为5-30 min，所述钛金属靶材的溅射功率为50-400 W，所述钛金属靶材的溅射时间为5-30 min；

所述热处理气氛包括氮气、氢气和氧气中的至少一种；

所述热处理的时间小于等于120 min。

3.一种处理污染物的方法，其特征在于，所述方法包括：将污染物加入权利要求1或2所述的电芬顿装置的阴极室中；

对阴极和阳极之间施加电压，所述阴极产生原子氢；

所述原子氢与过氧化氢发生反应，产生羟基自由基；

所述羟基自由基与所述污染物发生反应。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述阴极的电位相较于饱和甘汞电极为-0.5 V ~ -1.2 V。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述过氧化氢的浓度为4~100 mmol/L。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，电解液的pH值为2~12。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述污染物包括有机污染物和微生物，所述有机污染物包括苯酚、苯甲酸、苯胺、双酚A和2-氯苯酚中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述有机污染物的浓度为10~ 200μmol/L。