[发明专利]一种石墨烯复合金属氧化物电极及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种石墨烯复合金属氧化物电极，包括钛基体和位于钛基体表面的复合涂层，其特征在于，所述复合涂层由下至上依次涂覆有下金属氧化物层、石墨烯填充多孔金属氧化物层和上金属氧化物层；

所述上金属氧化物层和下金属氧化物层成分一致，均含有Ru、Ir、Sn和Ti氧化物中的一种或多种；

所述石墨烯填充多孔金属氧化物层由石墨烯和金属氧化物组成，具有多孔结构且孔道中填充有石墨烯；所述石墨烯填充多孔金属氧化物层中的金属氧化物成分与上金属氧化物层和下金属氧化物层成分一致，均含有Ru、Ir、Sn和Ti氧化物中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的石墨烯复合金属氧化物电极，其特征在于，所述复合涂层的涂覆量为5～50g/m²。

3.根据权利要求1所述的石墨烯复合金属氧化物电极，其特征在于，所述钛基体为钛或钛合金的板或网，所述钛或钛合金的板厚度为0.5～5mm、网丝直径为0.1～2mm。

4.一种根据权利要求1～3任一项所述的石墨烯复合金属氧化物电极的制备方法，其特征在于，包括：

(1)对钛基体用喷砂和蚀刻进行预处理；

(2)配制金属氧化物前驱体溶液，将所述金属氧化物前驱体溶液涂覆于步骤(1)中经预处理的钛基体上，于400～600℃氧化5～30min，得到钛基体/金属氧化物复合材料；

(3)在所述钛基体/金属氧化物复合材料上涂覆含有石墨烯悬浮颗粒的金属氧化物前驱体溶液，于50～120℃干燥2～20min后以400～600℃烧结5～30min，得到钛/金属氧化物/多孔金属氧化物复合电极；

(4)将所述钛/金属氧化物/多孔金属氧化物复合电极浸泡在石墨烯悬浮液中，超声搅拌10～20min，干燥后得到石墨烯填充的钛/金属氧化物/多孔金属氧化物复合电极；

(5)重复步骤(3)～(4)5～15次，最后重复步骤(2)涂覆一层金属氧化物，并于400～600℃烧结1～2h，最后得到所述石墨烯复合金属氧化物电极。

5.根据权利要求4所述的石墨烯复合金属氧化物电极的制备方法，其特征在于，所述金属氧化物前驱体溶液中，金属离子的总浓度为0.1～2.0mol/L。

6.根据权利要求4所述的石墨烯复合金属氧化物电极的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述含有石墨烯悬浮颗粒的金属氧化物前驱体溶液中，石墨烯悬浮颗粒浓度为0.5～15g/L，对应金属离子的总浓度为0.1～2.0mol/L。

7.一种根据权利要求1～3任一项所述的石墨烯复合金属氧化物电极在处理染料废水中的应用。

8.一种根据权利要求1～3任一项所述的石墨烯复合金属氧化物电极在氯碱生产中的应用。