[发明专利]一种新型高催化活性电极制备及其电催化降解邻氯苯酚的方法

说明书

本发明公开了一种新型高催化活性电极制备，尤其是Ti/TiO₂NT/graphene nanosheet(GNS)/Sm‑PbO₂活性电极及其电催化降解邻氯苯酚的方法，属于电催化技术领域。电极制备为：阳极氧化法制备Ti/TiO₂NT电极，通过电还原将Ti⁴⁺还原成Ti³⁺，将还原好的Ti/TiO₂NT电极为阳极，不锈钢片为阴极；采用电沉积的方法在制备好的二氧化钛纳米管上涂覆一层石墨烯纳米片中间层。该方法采用恒流恒压电源，温度30℃，电流密度30mA/cm²，降解液为：25mg/L邻氯苯酚+0.25mol/LNa₂SO₄。本发明用特殊的配方和方法制备的电极具有高的电催化活性，电极寿命高，用于降解邻氯苯酚过程中，催化降解效率高。

技术领域

本发明属于电催化技术领域，更具体地说，涉及高催化活性Ti/TiO₂NT/graphenenanosheet(GNS)/Sm-PbO₂电极制备及其降解邻氯苯酚的方法。

背景技术

随着社会工业化程度越来越高，工业化带来的环境污染也成为全球面临的严峻问题。目前，化工、农药、制药和染料的迅速发展，生产过程中释放出很多对环境有严重污染的有机污染物。尤其是在水资源如此匮乏的今天，工业排放污染物的种类和数量与日俱增，使有限的水资源受到更加严重的污染。科学研究表明，这些有机工业废水呈现多组分、高浓度、分子结构稳定、难降解等特点，有些还具有“三致”(致癌、致畸、致突变)作用及生物积累性，能够在生物体和环境中长时间存在，对人类健康和环境造成严重威胁。邻氯苯酚(CPs)在生产中被广泛使用在杀虫剂，除草剂，杀虫剂和防腐剂中。，所以经常出现在环境中。然而，邻氯苯酚对生物有很高的毒性和难以生物降解能力，已被美国认定为优先控制的污染物，含有这些水溶性的活性染料的废水也是最难处理的废水之一，传统的水处理工艺对这些染料处理效果不是很好。

传统的物理、化学等方法处理有机废水存在二次污染和成本高等问题，所以现在的研究重点向二次污染少、成本低和处理工艺简单的方向发展。虽然生物法符合这一发展要求，但因其只能降解可生物降解的有机物而备受局限。近几年，高级氧化技术越来越受国内外研究者关注，在污水处理领域，对难生物降解的有机污染物有着明显的降解效果。电化学氧化技术是一种环境友好型的高级氧化技术，能有效降解生物难降解有机物，因其具有绿色环保，二次污染少，安全性高和操作方便等优点，备受关注，故提出一种能够高效率降解邻氯苯酚电催化方法是现有技术中急需解决的技术问题。Ti/PbO₂电极作为一种电催化氧化阳极材料，具有价格低廉，导电性好，耐腐蚀性好和催化活性高等优点，但是Ti/PbO₂电极的活性和稳定性还有待进一步提高。