本實(shí)用新型涉及電極領(lǐng)域,具體涉及一種鈦基錫銥氧化物電極及電吸附設(shè)備。
背景技術(shù):
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,工業(yè)廢水中難降解有機(jī)化合物的數(shù)量與種類與日俱增,這些有毒有害的高濃度難生化降解有機(jī)廢水一直以來制約著我國的化工、制藥、印染、造紙等行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,也影響著國民的正常生活和身心健康。這些行業(yè)所排放的大量工業(yè)廢水,具有成分復(fù)雜、種類繁多、難生化降解、化學(xué)需氧量高、有毒有害等特點(diǎn),有些甚至還是致畸、致癌、致突變的“三致”污染物,若不進(jìn)行有效的控制和處理,必將對(duì)環(huán)境造成十分嚴(yán)重的污染和破壞,對(duì)我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國民的正常生活造成不可估量的損失。
開展這類工業(yè)廢水的綜合治理,已成為當(dāng)代環(huán)??蒲泄ぷ髡哓酱鉀Q的問題之一。20世紀(jì)60年代初,隨著傳質(zhì)理論、材料科學(xué)以及電力工業(yè)的迅速發(fā)展,電化學(xué)高級(jí)氧化技術(shù)逐漸引起了人們的注意。電化學(xué)技術(shù)以其特有的電催化功能、良好的處理效果和較好的兼容性,在水處理領(lǐng)域呈現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景。
陽極在電化學(xué)氧化技術(shù)中處于至關(guān)重要的地位,將高效的電化學(xué)氧化技術(shù)成功運(yùn)用到水處理領(lǐng)域,尤其是含鹽有機(jī)廢水處理中,就必須改善陽極材料的優(yōu)良性能?,F(xiàn)有的金屬電極在電化學(xué)氧化過程中,易發(fā)生溶出現(xiàn)象,導(dǎo)致陽極損耗,進(jìn)而在溶液中引入新的雜質(zhì)。即使不易溶的惰性電極(鉑電極),也存在著易于污染而導(dǎo)致電極失活的問題。其次,碳素電極的抗腐蝕性傳統(tǒng)認(rèn)為優(yōu)于金屬電極,但其電催化效率卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于金屬電極。金屬氧化物電極是目前在環(huán)境污染物去除方面,最具有發(fā)展前景的電催化電極。相比金屬電極,氧化物電極更不易被污染;相比碳素電極,氧化物電極具有更優(yōu)良的電催化活性。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種鈦基錫銥氧化物電極,該鈦基錫銥氧化物電極具有較高的電催化能力,對(duì)含鹽有機(jī)廢水的處理具有較佳效果。
本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種含有上述鈦基錫銥氧化物電極的電吸附設(shè)備,該設(shè)備對(duì)廢水處理的效果較好,結(jié)構(gòu)簡單,成本較低。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:
本實(shí)用新型提出一種鈦基錫銥氧化物電極,其包括鈦板層、第一涂層和第二涂層;第一涂層是鍍于鈦板層表面的錫銥氧化物涂層,第二涂層是鍍于第一涂層的遠(yuǎn)離鈦板層一側(cè)表面的MnO2涂層。
本實(shí)用新型還提出一種包括上述鈦基錫銥氧化物電極的電吸附設(shè)備,該電吸附設(shè)備尤其適用于高鹽廢水處理。
本實(shí)用新型較佳實(shí)施例中鈦基錫銥氧化物電極的有益效果是:該鈦基錫銥氧化物電極具有由SnCl4·5H2O與H2IrCl6·6H2O混合制備而得的第一涂層,可通過其所含的Sn4+離子和Ir4+離子提高電極的導(dǎo)電性和電催化性能,明顯優(yōu)于只含有一種上述離子的電極。且本實(shí)用新型實(shí)施例中在第一涂層遠(yuǎn)離鈦板層的表面鍍有第二涂層,也即為MnO2涂層,不僅可進(jìn)一步提高電極的電催化性能和高鹽廢水處理能力,還可有效提高同時(shí)含有Sn4+離子和Ir4+離子的電極的穩(wěn)定性。包括上述鈦基錫銥氧化物電極的電吸附設(shè)備,對(duì)高鹽廢水處理效果明顯。
附圖說明
為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本實(shí)用新型的某些實(shí)施例,因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1提供的鈦基錫銥氧化物電極的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例2提供的鈦基錫銥氧化物電極的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例3至實(shí)施例5提供的鈦基錫銥氧化物電極的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例4和實(shí)施例5提供的鈦基錫銥氧化物電極的第二視角下的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖標(biāo):100-鈦基錫銥氧化物電極;110-鈦板層;120-涂層;121-第一涂層;123-第二涂層;124-中間層;125-第三涂層。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本實(shí)用新型實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。
因此,以下對(duì)在附圖中提供的本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍,而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
在本實(shí)用新型的描述中,需要說明的是,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于區(qū)分描述,而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。
以下對(duì)本實(shí)用新型內(nèi)容進(jìn)行具體說明。
本實(shí)用新型的鈦基錫銥氧化物電極包括鈦板層和涂層。涂層鍍于鈦板層的表面。其中,涂層又分為第一涂層和第二涂層。第一涂層鍍于鈦板層的表面,第二涂層鍍于第一涂層遠(yuǎn)離鈦板層的表面。
制備該鈦基錫銥氧化物電極過程中可按以下方法獲得鈦板層:取鈦板作為底材,并對(duì)鈦板依次進(jìn)行打磨、除油和浸泡刻蝕。對(duì)比各鈦板的性價(jià)比,本實(shí)施例中優(yōu)選采用TA1或TA2型中的任意一種作為底材,并對(duì)其進(jìn)行打磨以初步除去鈦板表面的自然氧化層,減少鈦基板表面的劃痕,使鈦基板表面呈現(xiàn)出銀白色金屬光澤。具體地,例如可采用砂紙對(duì)鈦板表面進(jìn)行打磨。
為了避免鈦板表面的殘留有油污等雜質(zhì),在打磨后,可用堿性液體對(duì)鈦板進(jìn)行除油操作。具體地,例如可以將打磨后的鈦板浸沒于飽和氫氧化鈉溶液中,煮沸40-50min。其原理是:氫氧化鈉能與油脂發(fā)生皂化反應(yīng),生成相應(yīng)的有機(jī)酸的鈉鹽和醇。由于溫度對(duì)氫氧化鈉的溶解性有較大影響,溫度越高,氫氧化鈉的溶解度也越大,故為了提高去油速度和程度,本實(shí)施例去油步驟是在煮沸條件下進(jìn)行的。
因鈦板表面易氧化生成二氧化鈦膜,為去除其表面的氧化層,例如可對(duì)除油后的鈦板進(jìn)行浸泡刻蝕處理。例如將除油后的鈦板置于浸泡液中浸泡4-6h??蛇x地,上述浸泡液例如可以含有硝酸、鹽酸、硫酸和草酸中的至少兩種酸性物質(zhì)。浸泡刻蝕至鈦板表面為麻面,并無金屬光澤,即得到具有麻面的鈦板層??紤]到鈦板層后期鍍上涂層后的電極反應(yīng)效果,優(yōu)選將鈦板層的厚度控制在1-2mm。
較佳地,本實(shí)施例中的浸泡刻蝕例可包括第一次浸泡刻蝕,即將除油后的鈦板置于40-60℃的第一浸泡液中浸泡1-2h。該第一浸泡液例如可含有體積比為1:1-1.5的硝酸和鹽酸。經(jīng)上述第一次浸泡刻蝕后,鈦板大部分表面均形成麻面。
為進(jìn)一步提高麻面的形成面積,還可在第一次浸泡刻蝕后進(jìn)行第二次浸泡刻蝕。優(yōu)選地,將第一次浸泡刻蝕后的鈦板置于80-90℃的第二浸泡液中浸泡3-4h。該第二浸泡液例如可含有體積比為1:1-3的硫酸和草酸。經(jīng)采用不同浸泡液浸泡后的鈦板,其形成的麻面呈多孔狀,且空隙分布均勻,有利于后續(xù)制備過程中涂層與鈦板層的結(jié)合。
然后,對(duì)鈦板層表面進(jìn)行鍍層處理。例如在鈦板層的表面鍍上第一涂層,該第一涂層的厚度優(yōu)選控制為20-25μm具體地,按重量比3-5:2-4將SnCl4·5H2O和H2IrCl6·6H2O溶解于前驅(qū)體溶劑中,得到前驅(qū)體涂液。較佳地,前驅(qū)體溶劑為含有體積比為1:5-10的酸性溶液與醇溶液的混合溶液。其中,酸性溶液可以選自濃鹽酸、檸檬酸和乙酸中的任意一種,醇溶液可以選自乙醇、異丙醇和乙二醇中的任意一種。在實(shí)際操作中,可將3-5g的SnCl4·5H2O和2-4g的H2IrCl6·6H2O混合加入含有1mL檸檬酸溶液和5-10mL乙二醇溶液的混合溶液中。該混合溶液的粘稠度較高,可提高第一涂層與鈦板層的結(jié)合力,延長電極的使用壽命。
將上述前驅(qū)體涂液均勻涂刷于鈦板層的表面,得到第一涂層,也即錫銥氧化物涂層。然后烘干并第一次燒結(jié)該第一涂層,以便使第一涂層與鈦板層結(jié)合緊密,并提高二者結(jié)合后的強(qiáng)度。較佳地,第一次燒結(jié)可在350-450℃的條件下燒結(jié)至少25min。為加強(qiáng)第一涂層的涂刷效果,在實(shí)際操作中,可重復(fù)涂刷第一涂層以及烘干和第一次燒結(jié)。承上,本實(shí)用新型將SnCl4·5H2O與H2IrCl6·6H2O混合制備第一涂層,可通過Sn4+離子和Ir4+離子提高電極的導(dǎo)電性和電催化性能,明顯優(yōu)于只含有一種上述離子的電極。
但由于上述同時(shí)含有Sn4+離子和Ir4+離子的電極穩(wěn)定性不高,故本實(shí)用新型優(yōu)選在第一次燒結(jié)后于第一涂層遠(yuǎn)離鈦板層的表面鍍上第二涂層,該第二涂層優(yōu)選為MnO2涂層,不僅可進(jìn)一步提高電極的電催化性能,還可有效提高同時(shí)含有Sn4+離子和Ir4+離子的電極的穩(wěn)定性。具體地,例如可以將硝酸錳配置成硝酸錳溶液,然后將該硝酸錳溶液涂刷于第一涂層遠(yuǎn)離鈦板層的表面,得到第二涂層,該第二涂層的厚度優(yōu)選控制為40-60μm。
然后干燥并第二次燒結(jié)第二涂層,以便使第一涂層與第一涂層結(jié)合緊密,并提高二者結(jié)合后的強(qiáng)度。較佳地,第二次燒結(jié)可在450-500℃的條件下燒結(jié)20-30min。為加強(qiáng)第二涂層的涂刷效果,在實(shí)際操作中,可重復(fù)涂刷第二涂層以及干燥和第二次燒結(jié)。上述同時(shí)含有錫銥氧化物涂層和MnO2涂層的鈦基錫銥氧化物電極具有較強(qiáng)的氧化能力,電極的穩(wěn)定性和導(dǎo)電性也較強(qiáng),可用來處理含重金屬離子和含鹽的有機(jī)廢水。
為進(jìn)一步提高本實(shí)施例中鈦基錫銥氧化物電極的析氧電位和耐腐蝕性,改善有機(jī)廢水處理效果,優(yōu)選地,還可在第二涂層遠(yuǎn)離第一涂層的表面鍍上第三涂層。第三涂層例如可以為含有稀土金屬氧化物的PbO2涂層。其中,稀土金屬氧化物優(yōu)選自釔的氧化物、鑭的氧化物和釹的氧化物中的至少一種。
具體地,將La2O3、Y2O3和Nd2O3中的至少一種稀土金屬氧化物和PbO2加入水中得電鍍液,用硝酸調(diào)節(jié)上述電鍍液的pH至2-2.5,得到酸性電鍍液。然后于70-80℃的條件下將該酸性電鍍液鍍于第二涂層遠(yuǎn)離第一涂層的表面,得到第三涂層。該第三涂層的厚度例如可以為50-60μm。
通過鍍上含有稀土金屬氧化物和二氧化鉛的第三涂層,鈦基錫銥氧化物電極表面更為致密,結(jié)構(gòu)更加均勻完整。并且,在電化學(xué)反應(yīng)過程中,可通過產(chǎn)生氧化性極強(qiáng)的羥基自由基及新生態(tài)氧,有效地降解難生化的有機(jī)污染物,避免其他高級(jí)氧化技術(shù)如臭氧氧化、Fenton試劑法需投加氧化劑等帶來問題。其次,第三涂層中的稀土金屬氧化物可提高電極的析氧電位,降低氧化峰電流,從而有效抑制電化學(xué)氧化過程中的析氧副反應(yīng),提高電能利用率。再次,含有第三涂層的鈦基錫銥氧化物電極可在常溫常壓下降解含鹽有機(jī)廢水,降解條件溫和,過程簡單,對(duì)設(shè)備無嚴(yán)格要求。
作為可選地,本實(shí)施例還可在第二涂層與第三涂層之間鍍上含Cu元素的中間層,以進(jìn)一步提高電極的催化活性。也即中間層鍍于第二涂層靠近第三涂層一側(cè)的表面,第三涂層鍍于中間層遠(yuǎn)離第二涂層一側(cè)的表面。中間層的厚度例如可控制在5-10μm。
通過在鈦板層的表面鍍上含有多個(gè)涂料層的涂層,使本實(shí)施例中鈦基錫銥氧化物電極表面的晶體均勻完整,有助于電極表面的活性位點(diǎn)暴露,并促使電極與目標(biāo)污染物有效接觸,改善反應(yīng)過程中的傳質(zhì),在增強(qiáng)電極的穩(wěn)定性和導(dǎo)電性的同時(shí),還提高了電極的電催化活性,有利于污染物的遷移、吸附和脫附,因此,達(dá)到提高對(duì)有機(jī)污染物,例如含鹽廢水降解的效果。
較優(yōu)地,上述鈦基錫銥氧化物電極例如可呈十字形、箭形、花形和方字形中的任意一種形狀。但因不同形狀的電極對(duì)電流分布的影響不同,作為更優(yōu)地,本實(shí)施例中將鈦基錫銥氧化物電極設(shè)置為萬字型電極,以使電流擴(kuò)展最為均勻,電催化效果最佳。
此外,本實(shí)用新型還涉及一種包括上述鈦基錫銥氧化物電極的電吸附設(shè)備,該設(shè)備對(duì)廢水處理的效果較好,結(jié)構(gòu)簡單,成本較低。
以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的特征和性能作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
實(shí)施例1
將鈦板切割成厚度為1mm的十字形,并用砂紙對(duì)其表面進(jìn)行打磨,然后將打磨后的鈦板浸沒于飽和氫氧化鈉溶液中煮沸40min以除油。接著,將除油后的鈦板置于40℃的第一浸泡液中第一次浸泡刻蝕1h,該第一浸泡液含有體積比為1:1的硝酸和鹽酸。然后再將第一次浸泡刻蝕后的鈦板置于80℃的第二浸泡液中浸泡3h,第二浸泡液含有體積比為1:1的硫酸和草酸。
將3gSnCl4·5H2O和2gH2IrCl6·6H2O溶解于含有1mL檸檬酸和5mL乙二醇溶液的混合溶液中,得到前驅(qū)體涂液。將該前驅(qū)體涂液涂刷于鈦板層110表面,得到20μm的第一涂層121,烘干并于350℃的條件下第一次燒結(jié)25min。
然后將硝酸錳溶液涂刷于第一涂層121遠(yuǎn)離鈦板層110的表面,得到40μm的第二涂層123,干燥并于450℃的條件下第二次燒結(jié)20min,得到如圖1所示的鈦基錫銥氧化物電極100。
該鈦基錫銥氧化物電極100包括鈦板層110和涂層120。本實(shí)施例中的涂層120包括第一涂層121和第二涂層123。其中,第一涂層121鍍于鈦板層110表面,第二涂層123鍍于第一涂層121遠(yuǎn)離鈦板層110一側(cè)的表面。
實(shí)施例2
將鈦板切割成厚度為2mm的箭形,并用砂紙對(duì)其表面進(jìn)行打磨,然后將打磨后的鈦板浸沒于飽和氫氧化鈉溶液中煮沸50min以除油。接著,將除油后的鈦板置于60℃的第一浸泡液中第一次浸泡刻蝕2h,該第一浸泡液含有體積比為1:1.5的硝酸和鹽酸。然后再將第一次浸泡刻蝕后的鈦板置于90℃的第二浸泡液中浸泡4h,第二浸泡液含有體積比為1:3的硫酸和草酸。
將5gSnCl4·5H2O和4gH2IrCl6·6H2O溶解于含有1mL濃鹽酸和10mL異丙醇溶液的混合溶液中,得到前驅(qū)體涂液。將該前驅(qū)體涂液涂刷于鈦板層110表面,得到25μm的第一涂層121,烘干并于450℃的條件下第一次燒結(jié)30min。
然后將硝酸錳溶液涂刷于第一涂層121遠(yuǎn)離鈦板層110的表面,得到60μm的第二涂層123,干燥并于500℃的條件下第二次燒結(jié)30min。
將La2O3和PbO2加入水中,并用硝酸調(diào)節(jié)pH為2,得到酸性電鍍液。然后于70℃的條件下將上述酸性電鍍液鍍于第二涂層123遠(yuǎn)離第一涂層121的表面,得到厚度為50μm的第三涂層125。冷卻,得到如圖2所示的鈦基錫銥氧化物電極100。
該鈦基錫銥氧化物電極100包括鈦板層110和涂層120。本實(shí)施例中的涂層120包括第一涂層121、第二涂層123和第三涂層125。其中,第一涂層121鍍于鈦板層110表面,第二涂層123鍍于第一涂層121遠(yuǎn)離鈦板層110一側(cè)的表面,第三涂層125鍍于第二涂層123遠(yuǎn)離第一涂層121一側(cè)的表面。
實(shí)施例3
將鈦板切割成厚度為1.5mm的花形,并用砂紙對(duì)其表面進(jìn)行打磨,然后將打磨后的鈦板浸沒于飽和氫氧化鈉溶液中煮沸45min以除油。接著,將除油后的鈦板置于50℃的第一浸泡液中第一次浸泡刻蝕1.5h,該第一浸泡液含有體積比為1:1.3的硝酸和鹽酸。然后再將第一次浸泡刻蝕后的鈦板置于85℃的第二浸泡液中浸泡3.5h,第二浸泡液含有體積比為1:2的硫酸和草酸。
將4gSnCl4·5H2O和3gH2IrCl6·6H2O溶解于含有1mL乙酸和8mL乙醇溶液的混合溶液中,得到前驅(qū)體涂液。將該前驅(qū)體涂液涂刷于鈦板層110表面,烘干并于400℃的條件下第一次燒結(jié)40min,重復(fù)涂刷、烘干和第一次燒結(jié)10次,得到23μm的第一涂層121。
然后將硝酸錳溶液涂刷于第一涂層121遠(yuǎn)離鈦板層110的表面,干燥并于480℃的條件下第二次燒結(jié)25min,重復(fù)涂刷第二涂層123、干燥和第二次燒結(jié)10次,得到50μm的第二涂層123。
將Y2O3、Nd2O3和PbO2加入水中,并用硝酸調(diào)節(jié)pH為2.5,得到酸性電鍍液。然后于80℃的條件下將上述酸性電鍍液鍍于第二涂層123遠(yuǎn)離第一涂層121的表面,得到厚度為60μm的第三涂層125。
在第二涂層123朝向第三涂層125一側(cè)的表面再鍍上5μm含Cu的中間層124,冷卻,得到如圖3所示的鈦基錫銥氧化物電極100。
該鈦基錫銥氧化物電極100包括鈦板層110和涂層120。本實(shí)施例中的涂層120包括第一涂層121、第二涂層123、中間層124和第三涂層125。其中,第一涂層121鍍于鈦板層110表面,第二涂層123鍍于第一涂層121遠(yuǎn)離鈦板層110一側(cè)的表面,中間層124鍍于第二涂層123遠(yuǎn)離第一涂層121的表面,第三涂層125鍍于中間層124遠(yuǎn)離第二涂層123一側(cè)的表面。
實(shí)施例4
將鈦板切割成厚度為1.5mm的方字形,并用砂紙對(duì)其表面進(jìn)行打磨,然后將打磨后的鈦板浸沒于飽和氫氧化鈉溶液中煮沸45min以除油。接著,將除油后的鈦板置于50℃的第一浸泡液中第一次浸泡刻蝕1.5h,該第一浸泡液含有體積比為1:1.3的硝酸和鹽酸。然后再將第一次浸泡刻蝕后的鈦板置于85℃的第二浸泡液中浸泡3.5h,第二浸泡液含有體積比為1:2的硫酸和草酸。
將4gSnCl4·5H2O和3gH2IrCl6·6H2O溶解于含有1mL乙酸和8mL乙醇溶液的混合溶液中,得到前驅(qū)體涂液。將該前驅(qū)體涂液涂刷于鈦板層110表面,烘干并于400℃的條件下第一次燒結(jié)45min,重復(fù)涂刷、烘干和第一次燒結(jié)20次,得到25μm的第一涂層121。
然后將硝酸錳溶液涂刷于第一涂層121遠(yuǎn)離鈦板層110的表面,干燥并于480℃的條件下第二次燒結(jié)25min,重復(fù)涂刷第二涂層123、干燥和第二次燒結(jié)20次,得到50μm的第二涂層123。
將La2O3、Nd2O3和PbO2加入水中,并用硝酸調(diào)節(jié)pH為2.3,得到酸性電鍍液。然后于75℃的條件下將上述酸性電鍍液鍍于第二涂層123遠(yuǎn)離第一涂層121的表面,重復(fù)電鍍10次,得到厚度為55μm的第三涂層125。
在第二涂層123朝向第三涂層125一側(cè)的表面再鍍上10μm含Cu的中間層124,冷卻,得到如圖3所示的鈦基錫銥氧化物電極100。
請(qǐng)一并參照?qǐng)D3和圖4,該方字形鈦基錫銥氧化物電極100包括鈦板層110和涂層120。本實(shí)施例中的涂層120包括第一涂層121、第二涂層123、中間層124和第三涂層125。其中,第一涂層121鍍于鈦板層110表面,第二涂層123鍍于第一涂層121遠(yuǎn)離鈦板層110一側(cè)的表面,中間層124鍍于第二涂層123遠(yuǎn)離第一涂層121的表面,第三涂層125鍍于中間層124遠(yuǎn)離第二涂層123一側(cè)的表面。
實(shí)施例5
將鈦板切割成厚度為1.5mm的方字形,并用砂紙對(duì)其表面進(jìn)行打磨,然后將打磨后的鈦板浸沒于飽和氫氧化鈉溶液中煮沸45min以除油。接著,將除油后的鈦板置于50℃的第一浸泡液中第一次浸泡刻蝕1.5h,該第一浸泡液含有體積比為1:1.3的硝酸和鹽酸。然后再將第一次浸泡刻蝕后的鈦板置于85℃的第二浸泡液中浸泡3.5h,第二浸泡液含有體積比為1:2的硫酸和草酸。
將4gSnCl4·5H2O和3gH2IrCl6·6H2O溶解于含有1mL乙酸和8mL乙醇溶液的混合溶液中,得到前驅(qū)體涂液。將該前驅(qū)體涂液涂刷于鈦板層110表面,烘干并于400℃的條件下第一次燒結(jié)45min,重復(fù)涂刷、烘干和第一次燒結(jié)30次,得到25μm的第一涂層121。
然后將硝酸錳溶液涂刷于第一涂層121遠(yuǎn)離鈦板層110的表面,干燥并于480℃的條件下第二次燒結(jié)25min,重復(fù)涂刷第二涂層123、干燥和第二次燒結(jié)30次,得到50μm的第二涂層123。
將La2O3、Y2O3、Nd2O3和PbO2加入水中,并用硝酸調(diào)節(jié)pH為2.3,得到酸性電鍍液。然后于75℃的條件下將上述酸性電鍍液鍍于第二涂層123遠(yuǎn)離第一涂層121的表面,重復(fù)電鍍10次,得到厚度為55μm的第三涂層125。
在第二涂層123朝向第三涂層125一側(cè)的表面再鍍上8μm含Cu的中間層124,冷卻,得到如圖3所示的鈦基錫銥氧化物電極100。
請(qǐng)一并參照?qǐng)D3和圖4,該方字形鈦基錫銥氧化物電極100包括鈦板層110和涂層120。本實(shí)施例中的涂層120包括第一涂層121、第二涂層123、中間層124和第三涂層125。其中,第一涂層121鍍于鈦板層110表面,第二涂層123鍍于第一涂層121遠(yuǎn)離鈦板層110一側(cè)的表面,中間層124鍍于第二涂層123遠(yuǎn)離第一涂層121的表面,第三涂層125鍍于中間層124遠(yuǎn)離第二涂層123一側(cè)的表面。
實(shí)施例6
本實(shí)用新型實(shí)施例涉及一種電吸附設(shè)備,該電吸附設(shè)備包括實(shí)施例1-5任一個(gè)實(shí)施例中的鈦基錫銥氧化物電極100。因含有鈦基錫銥氧化物電極100,故本電吸附設(shè)備對(duì)廢水處理的效果較好。
綜上所述,本實(shí)用新型實(shí)施例的鈦基錫銥氧化物電極,具有較高的電催化能力,對(duì)含鹽有機(jī)廢水的處理具有較佳效果;其制備方法簡單,易操作,成本較低。
以上所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。本實(shí)用新型的實(shí)施例的詳細(xì)描述并非旨在限制要求保護(hù)的本實(shí)用新型的范圍,而是僅僅表示本實(shí)用新型的選定實(shí)施例?;诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例,都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。