[发明专利]一种光催化三维电极/电芬顿体系的粒子电极及制备方法

权利要求书

1.一种光催化三维电极/电芬顿体系的粒子电极，其特征在于：该粒子电极由活性炭负载双金属共掺P25组成。

2. 根据权利要求1所述的一种光催化三维电极/电芬顿体系的粒子电极，其特征在于：所述的活性炭为颗粒活性炭或者柱状活性炭。

3.根据权利要求2所述的一种光催化三维电极/电芬顿体系的粒子电极，其特征在于：所述的颗粒活性炭的粒径为3~5mm；所述的柱状活性炭的直径为3~5mm，长径比为1~5：1。

4.根据权利要求1所述的一种光催化三维电极/电芬顿体系的粒子电极，其特征在于：所述的双金属为非贵金属Fe、Co、Ni、Al、Cu、Sn、Zn、Mn中的两种共掺。

5.根据权利要求1所述的一种光催化三维电极/电芬顿体系的粒子电极，其特征在于：所述的双金属为Fe-Ni共掺或者Fe-Co共掺。

6.一种光催化三维电极/电芬顿体系的粒子电极的制备方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

（1）活性炭的预处理：将洗去大部分黑水的活性炭浸泡于稀酸溶液中，煮沸30min后洗至中性，接着在稀碱溶液中，煮沸30min后洗至中性，得到清洗干净的活性炭；将干净的活性炭用超声波处理2次，每次0.5~1h，然后在105~120℃下干燥10~12h，得到超声改性活性炭；将超声改性活性炭浸渍到硝酸溶液中进行时长为1~2h的氧化改性，接着进行过滤，然后用去离子水洗至中性，在105~120℃下干燥10~12h，得到超声-硝酸改性活性炭；

（2）双金属共掺P25的制备：取P25进行剧烈搅拌混合后，用超声波分散30min，依次加入两种金属硝酸盐，磁力搅拌30min，在超声波下负载1~2h后经0.45um微孔滤膜过滤，在105~120℃下干燥10~12h，然后进行研磨，最后在350~450℃煅烧2~4h，即得到双金属共掺P25；

（3）粒子电极的制备：将步骤（2）制备的双金属共掺P25分散在去离子水中，剧烈搅拌分散后，将分散后的双金属共掺P25和步骤（1）的超声-硝酸改性活性炭和按0.2~2:100的质量比在超声波环境下浸渍负载2~4h，粗筛过滤后用去离子水冲洗干净，在105~120℃下干燥10~12h，在350~450℃煅烧2~4h，得到活性炭负载双金属改性P25粒子电极，即用于可见光光催化三维电极/电芬顿体系的粒子电极。

7.根据权利要求6所述的一种光催化三维电极/电芬顿体系·的粒子电极的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述的稀酸为体积浓度为0.01~0.05mol/L的硫酸或盐酸；所述的稀碱为氢氧化钠体积浓度为0.01~0.05 mol/L；所述的硝酸的体积浓度为3~10mol/L。

8.根据权利要求6所述的一种光催化三维电极/电芬顿体系的粒子电极的制备方法，其特征在于：步骤（1）和步骤（2）中所述的超声波的功率为75~105W，频率为20~40kHZ；步骤（3）中所述的超声波的功率为60~75W，频率为20kHZ。

9. 根据权利要求6所述的一种光催化三维电极/电芬顿体系的粒子电极的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的P25为活化后的P25；活化温度为400℃，活化时间为2~4 h。

10.根据权利要求6所述的一种光催化三维电极/电芬顿体系的粒子电极的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述的两种金属硝酸盐的摩尔比为：1:1；所加入的两种金属硝酸盐的总量与P25的摩尔比为：0.4~10:100。