[发明专利]去除水中氨氮和有机物的复合电极及其制备方法

权利要求书

1.一种具有双面异质外层的复合电极，包括电极基板(1)，其特征在于：在所述电极基板(1)的两面分别设置中间层(2)，在所述电极基板(1)两面的中间层(2)上再分别结合功能外层，所述中间层(2)将电极基板(1)和功能外层牢固结合在一起，所述功能外层包括去除氨氮的活性层(3)和去除有机物的活性层(4)，分别设置在所述电极基板(1)两面的不同中间层(2)上，形成两面具有不同功能外层的复合电极；

所述具有双面异质外层的复合电极采用去除水中氨氮和有机物的电极的制备方法制成，包括如下步骤：

a.中间层溶液的制备：

按照金属摩尔比为Sn:Sb:Ni:Mn＝100:(5～10):(1～5):(1～5)的比例，分别称取一定质量的锡盐、锑盐、镍盐和锰盐，然后溶于醇溶液中，并加盐酸至盐全部溶解，制得掺杂锰盐和镍盐的锡锑溶液，作为中间层溶液备用；

b.去除氨氮的活性层溶液的制备：

按照金属摩尔比为Sn:Sb:Fe:Co＝100:(5～10):(1～5):(1～5)的比例，分别称取一定质量的锡盐、锑盐、铁盐和钴盐，然后溶于醇溶液中，并加盐酸至盐全部溶解，制得掺杂铁盐和钴盐的锡锑溶液，作为去除氨氮的活性层溶液备用；

c.去除有机物的活性层溶液的制备：

按照金属摩尔比为Sn:Sb:Cu:Ce＝100:(5～10):(1～5):(1～5)的比例，分别称取一定质量的锡盐、锑盐、铜盐和铈盐，然后溶于醇溶液中，并加盐酸至盐全部溶解，制得掺杂铜盐和铈盐的锡锑溶液，作为去除有机物的活性层溶液备用；

d.中间层的制备：

采用洁净的基板，在电极基板两侧表面分别涂覆一层在所述步骤a中制备的掺杂锰盐和镍盐的锡锑溶液，形成中间层液膜，然后对中间层液膜进行烘干，烘干温度为80～150℃，按本步骤的以上步骤重复涂覆中间层液膜和烘干过程累计1～10次，再将固化温度调至200～400℃，对中间层液膜固化的电极器件进行5～20秒煅烧，从而在电极基板两侧表面上牢固结合中间层，形成具有中间层-电极基板-中间层复合结构的预制前一阶段复合电极器件；

e.去除氨氮的活性层的制备：

在完成所述步骤d中间层的制备过程之后，在所述步骤d中制备的预制前一阶段复合电极器件的正面中间层表面上涂覆一层在所述步骤b中制备的掺杂铁盐和钴盐的锡锑溶液，形成去除氨氮的活性层液膜，然后对去除氨氮的活性层液膜进行烘干，烘干温度为80～150℃，按本步骤的以上步骤重复涂覆去除氨氮的活性层液膜和烘干过程累计1～10次，再将固化温度调至500～600℃，对去除氨氮的活性层液膜固化的电极器件进行30～60秒煅烧，从而在其中一侧中间层的表面上制得去除氨氮的活性层，形成具有去除氨氮的活性层-中间层-电极基板-中间层复合结构的预制后续阶段复合电极器件；

f.去除有机物的活性层的制备：

在完成所述步骤d中间层的制备过程之后，在所述步骤d中制备的预制前一阶段复合电极器件的背面中间层表面上涂覆一层在所述步骤c中制备的掺杂铜盐和铈盐的锡锑溶液，形成去除有机物的活性层液膜，然后对去除有机物的活性层液膜进行烘干，烘干温度为80～150℃，按本步骤的以上步骤重复涂覆去除有机物的活性层液膜和烘干过程累计1～10次，再将固化温度调至500～600℃，对去除有机物的活性层液膜固化的电极进行30～60秒煅烧，从而在其中另一侧中间层的表面上制得去除有机物的活性层，最终形成具有去除氨氮的活性层-中间层-电极基板-中间层-去除有机物的活性层复合结构的双面异质功能层的复合电极；或者形成具有去除有机物的活性层-中间层-电极基板-中间层复合结构的预制后续阶段复合电极器件，然后再经过所述步骤e进行去除氨氮的活性层的制备，最终形成具有去除有机物的活性层-中间层-电极基板-中间层-去除氨氮的活性层复合结构的双面异质功能层的复合电极。

2.根据权利要求1所述具有双面异质外层的复合电极，其特征在于：所述中间层(2)、去除氨氮的活性层(3)和去除有机物的活性层(4)皆采用Sn和Sb为主要元素成分的合金材料制成。

3.根据权利要求2所述具有双面异质外层的复合电极，其特征在于：采用掺杂Ni、Mn的Sn-Sb合金材料制成所述中间层(2)，所述中间层(2)材料的合金组分元素摩尔比为Sn:Sb:Ni:Mn＝100:(5～10):(1～5):(1～5)。