[发明专利]一种负载铁离子活性炭纤维复合阴极、制备方法及其应用

权利要求书

1.一种负载铁离子活性炭纤维复合阴极，其特征在于，该复合阴极包括负载有铁离子的活性炭纤维。

2.一种负载铁离子活性炭纤维复合阴极的应用，其特征在于，将负载铁离子活性炭纤维复合阴极应用于电芬顿法处理含腐殖酸废水或处理三苯甲烷类印染废水。

3.如权利要求2所述的负载铁离子的活性炭纤维复合阴极的应用，其特征在于，所述的电芬顿法处理三苯甲烷类印染废水，其处理工艺包括：

工作电极为负载铁离子活性炭纤维复合阴极，辅助电极为铂丝，参比电极为饱和甘汞电极；

三苯甲烷类印染废水含有0.025～0.075mol·L^-1的Na₂SO₄，调节三苯甲烷类印染废水溶液pH＝2.0～4.0，对三苯甲烷类印染废水溶液进行预曝气，在-0.6～-1.5V电位下对三苯甲烷类印染废水溶液进行恒电位电解。

4.如权利要求3所述的负载铁离子的活性炭纤维复合阴极的应用，其特征在于，所述的预曝气为向印染废水溶液中以1.0～3.5L·min^-1的流量通入氧气或空气10min。

5.如权利要求2所述的负载铁离子的活性炭纤维复合阴极的应用，其特征在于，所述的电芬顿法处理含腐殖酸废水，其处理工艺包括：

工作电极为负载铁离子的活性炭纤维复合阴极，辅助电极为铂丝，参比电极为饱和甘汞电极；

调节含腐殖酸废水pH＝3～7，将含腐殖酸废水进行预曝气10min后，在-0.5V～-10V电位下对含腐殖酸废水进行恒电位电解。

6.一种负载铁离子活性炭纤维复合阴极的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为内层吸附法，该方法的制备过程包括：将酸化处理后的活性炭纤维置于FeSO₄溶液中浸泡，将浸泡后的活性炭纤维用去离子水洗至中性并烘干即得负载铁离子和锰离子活性炭纤维复合阴极。

7.如权利要求6所述的负载铁离子活性炭纤维复合阴极的制备方法，其特征在于，所述的FeSO₄溶液的浓度为0.66～1.31mol·L^-1。

8.如权利要求6或7所述的负载铁离子活性炭纤维复合阴极的制备方法，其特征在于，所述的酸化处理包括将活性炭纤维浸入质量浓度为30％～50％的H₂SO₄溶液中浸泡，将浸泡后的活性炭纤维用去离子水洗至中性后烘干。

9.一种负载铁离子活性炭纤维复合阴极的制备方法，其特征在于，所述的制备方法为沉淀法，该方法的制备过程包括：

步骤一、活性炭纤维预处理：将活性炭纤维浸入质量浓度为3～8％的HCl溶液中煮沸，再浸入质量浓度为3～8％的NaOH溶液中煮沸，再置于去离子水中煮沸，将经过上述处理的活性炭纤维用去离子水洗至中性后烘干；

步骤二、活性炭纤维负载铁离子：将经步骤一预处理的活性炭纤维浸入0.18mol·L^-1FeSO₄溶液中，在70℃下往FeSO₄溶液中逐滴加入5mol·L^-1NaOH溶液20～80ml，搅拌反应5h后，用去离子水对处理后的活性炭纤维进行冲洗直至冲洗后的去离子水澄清为止，将冲洗后的活性炭纤维烘干即得负载铁离子的活性炭纤维复合阴极。

10.将权利要求6、7、8或9制备的负载铁离子活性炭纤维复合阴极应用于电芬顿法处理含腐殖酸废水或处理三苯甲烷类印染废水。