[发明专利]一种采用稀土镧掺杂的纳米TiO2 电极及其电催化还原糠醛的方法

权利要求书

1.一种采用稀土镧掺杂的纳米TiO₂电极，其特征在于：采用提拉法将稀土离子La掺杂的复合纳米TiO₂溶胶涂覆在Ti基体表面上，煅烧后制成涂层厚度为50～60nm掺杂稀土氧化物的Ti/nanoLa₂O₃-TiO₂膜修饰电极，涂层中摩尔比n(La)：n(Ti)=0.5～2.0：1，涂层上的粒径为10～20nm。

2.根据权利要求1所述的一种采用稀土镧掺杂的纳米TiO₂电极，其特征在于：采用稀土镧掺杂的纳米TiO₂电极的制备方法如下：

（1）镧掺杂TiO₂溶胶的制备：

配制镧掺杂溶胶各组分的摩尔比为：钛酸丁酯：无水乙醇：乙酰丙酮：蒸馏水：La(NO₃)₃·6H₂O=1：15～25：1～2：0.1～0.3：0.5～2.0，按照上述比例准备各组分备用，将钛酸丁酯以1滴/6s的速度加入到上述准备的占总摩尔量2/3的无水乙醇中，随后加入乙酰丙酮，室温下搅拌10～30min，得溶液A；同时将La(NO₃)₃·6H₂O溶于蒸馏水和1/3的无水乙醇混合液中，在室温下搅拌30min，得溶液B；将溶液B倒入溶液A中，用硝酸调节pH值至3～4，并以400～600r/min搅拌后陈化得镧掺杂TiO₂溶胶；

（2）Ti基体的准备：

选用纯钛金属，首先将的Ti基体分别用600目、1000目和2000目砂纸打磨抛光，打磨抛光后依次用丙酮、无水乙醇洗涤除油，二次蒸馏水冲洗，再放入氢氟酸和乙二醇的混合溶液中腐蚀1～5分钟，其中：氢氟酸和乙二醇的体积比为1：4，最后用二次蒸馏水、丙酮、无水乙醇分别超声洗涤10～20分钟；

（3）提拉法制备：

采用提拉法将步骤（1）中的镧掺杂TiO₂溶胶涂覆在步骤（2）的Ti基体上，自然干燥后红外灯下加热15min，再置于马弗炉中恒温450℃焙烧，冷却后取出；上述提拉煅烧过程重复5次，即制成采用稀土镧掺杂的纳米TiO₂电极。

3.根据权利要求2所述的一种采用稀土镧掺杂的纳米TiO₂电极，其特征在于：制备方法步骤（1）中配制镧掺杂TiO₂溶胶各组分的摩尔比为：钛酸丁酯：无水乙醇：乙酰丙酮：蒸馏水：La(NO₃)₃·6H₂O=1：15～25：1～2：0.1～0.3：0.6～0.9。

4.根据权利要求2所述的一种采用稀土镧掺杂的纳米TiO₂电极，其特征在于：制备方法步骤（2）中纯钛金属采用TA₁型的纯钛金属，其纯度为99.5～99.8%。

5.根据权利要求2所述的一种采用稀土镧掺杂的纳米TiO₂电极，其特征在于：制备方法步骤（3）中马弗炉加热程序升温方法：以5～10℃/min程序升温至450℃，退火30～40min，随炉自然冷却后取出。