[发明专利]一种基于掺铁二氧化钛的电芬顿阴极及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种基于掺铁二氧化钛的电芬顿阴极，其特征在于：所述电芬顿阴极包括基底电极以及负载在基底电极上的掺铁二氧化钛，所述基底电极为亲水性石墨板、活性碳纤维、碳毡和石墨毡电极中的一种；

所述基于掺铁二氧化钛的电芬顿阴极的制备方法，包括以下步骤：

S1、将基底电极浸没于浓硝酸溶液中，通过水浴加热搅拌进行表面活化，然后依次在超纯水、丙酮、超纯水中超声以脱除表面油脂及杂质，即获得表面活化的基底电极；

S2、将钛酸四丁酯、蒸馏水和浓盐酸按体积比0.5-1：10-25：10-25混合并搅拌均匀，获得前驱体溶液；将表面活化的基底电极浸入前驱体溶液中，120-180℃恒温水热反应4-8h；反应结束后，取出并洗涤、干燥、真空条件下退火，获得负载二氧化钛的基底电极；

S3、将负载二氧化钛的基底电极放入浓度为0.1-0.4mol/L的氢氧化钾溶液中，160-200℃恒温水热反应4-12h；反应结束后，取出并洗涤，获得负载羟基的二氧化钛-基底电极；将负载羟基的二氧化钛-基底电极放入由FeSO₄与水按质量比2-10：50-150构成的铁盐溶液中振荡2-12h；反应结束后，取出并洗涤，即制得基于掺铁二氧化钛的电芬顿阴极。

2.根据权利要求1所述的基于掺铁二氧化钛的电芬顿阴极，其特征在于：步骤S1中，所述水浴加热搅拌的温度为50-70℃、时间为3-5h。

3.根据权利要求1所述的基于掺铁二氧化钛的电芬顿阴极，其特征在于：步骤S2中，所述真空条件下退火的温度为500-600℃、退火时间为1-3h。

4.一种权利要求1所述的基于掺铁二氧化钛的电芬顿阴极的应用，其特征在于：用于在pH=4.0-10.0的条件下矿化降解有机物。

5.根据权利要求4所述的基于掺铁二氧化钛的电芬顿阴极的应用，其特征在于：将所述基于掺铁二氧化钛的电芬顿阴极与阳极构成回路，外加40-50mmol/L的支持电解质；反应前预先在反应器内以0.5L/min的速率通入压缩空气30分钟；在恒电流条件下矿化降解有机物。