[发明专利]一种优先去除壬基酚的电催化氧化阳极材料和处理方法

权利要求书

1.一种优先去除壬基酚的电催化氧化阳极材料，其特征在于，该电催化氧化阳极材料为印迹高指数晶面二氧化锡电极，所述印迹高指数晶面二氧化锡电极采用以下方法制备而成：先制备4-(9-氨基壬基)-苯酚模板分子，再将该4-(9-氨基壬基)-苯酚模板分子修饰在二氧化硅表面，形成内核，再在该内核表面生长高指数晶面二氧化锡晶体，得到分子印迹材料前驱体，最后将该分子印迹材料前驱体除去内核并固定在基底电极上，即得所述印迹高指数晶面二氧化锡电极。

2.根据权利要求1所述的一种优先去除壬基酚的电催化氧化阳极材料，其特征在于，所述印迹高指数晶面二氧化锡电极具体采用以下方法制备而成：

(a)在惰性气体气氛中，于反应器中加入乙酸钯(Ⅱ)、三苯基膦和三乙醇胺得到混合溶液，在该混合溶液中加入4-溴苯酚与9-溴-1-壬烯，反应后得到反应混合物，再在氢气气氛中，于该反应混合物中加入钯碳、4-(9-溴酰基)-苯酚和邻苯二甲酰亚胺进行反应，反应后纯化得到4-(9-氨基壬基)-苯酚模板分子，所述乙酸钯(Ⅱ)：三苯基膦：三乙醇胺：4-溴苯酚：9-溴-1-壬烯：钯碳：4-(9-溴酰基)-苯酚：邻苯二甲酰亚胺的添加比例为(2-6)：(3-12)：(1-3):(1-3)：(0.5-4):(0.2-2)：(1-4)：(1-4)；

(b)称量氨基化的二氧化硅溶解分散在乙醇中，并加入丁二酸酐，室温下搅拌0.5-6h后离心洗涤，得到羧基化的二氧化硅，将得到的羧基化的二氧化硅与步骤(a)得到的4-(9-氨基壬基)-苯酚模板分子混合后进行缩合反应，得到所述内核，所述氨基化的二氧化硅：丁二酸酐的质量添加比例为(0.2-0.8)：(0.3-1.0)，所述4-(9-氨基壬基)-苯酚模板分子的浓度为10-150μmol L^-1；

(c)称量四氯化锡、浓盐酸和乙醇，混合后室温下搅拌1-6h获得二氧化锡溶胶，将步骤(b)得到的内核浸入二氧化锡溶胶中，在所述内核表面生长二氧化锡晶体，于100-400℃下煅烧0.5-2h后得到未生长完全的分子印迹材料前驱体，再称量四氯化锡、聚乙烯吡咯烷酮、浓盐酸、乙醇和水，并与未生长完成的分子印迹材料前驱体均匀搅拌，在100-300℃下水热反应8-15h，后经洗涤、干燥，得到生长充分的分子印迹材料前驱体，所述四氯化锡：浓盐酸：乙醇：内核的添加比例为(2-8)g：(2-10)mL：(20-60)mL，所述未生长完成的分子印迹材料前驱体：四氯化锡：聚乙烯吡咯烷酮：浓盐酸：乙醇：水的添加比例为(0.5-3.0)g：(1-4)g：(2-5)g：(1-6)mL：(20-40)mL：(20-40)mL；

(d)采用氢氟酸将步骤(c)得到的生长充分的分子印迹材料前驱体刻蚀4-15h以除去二氧化硅，后以导电玻璃为基底电极，将该分子印迹材料前驱体与水、乙醇和粘合剂混合均匀得到涂抹液，将该涂抹液固定到导电玻璃后，在200-500℃下煅烧0.5-2h，以除去4-(9-氨基壬基)-苯酚模板分子，即得所述印迹高指数晶面二氧化锡电极，所述生长充分的分子印迹材料前驱体：氢氟酸的添加比例为(0.2-4.0)g：(10-30)mL，所述氢氟酸的质量分数为2-20wt％，所述刻蚀掉二氧化硅的分子印迹材料前驱体：水：乙醇：粘合剂的添加比例为(2-30)mg：(0.5-5)mL：(0.2-1)mL：(0.5-2)mL。

3.一种采用如权利要求1或2任一项所述的优先去除壬基酚的电催化氧化阳极材料的处理方法，其特征在于，该处理方法具体为：将所述印迹高指数晶面二氧化锡电极作为工作阳极，铂片、不锈钢或碳棒作为对电极，形成两电极体系，用于复杂污染体系中壬基酚的优先电催化氧化去除，所述两电极体系施加的槽电压范围为2-20V；或将所述印迹高指数晶面二氧化锡电极作为工作阳极，铂片、不锈钢或碳棒作为对电极，饱和甘汞作为参比电极，形成三电极体系，用于复杂污染体系中壬基酚的优先电催化氧化去除，所述三电极体系施加的偏压范围为0.5-3V；

所述复杂污染体系包括壬基酚和共存污染物，所述共存污染物包括烷基酚、芳香化合物、木质素、蛋白质或农药中的一种或多种，所述壬基酚的浓度范围为20-200μg L^-1，所述共存污染物的浓度范围为0.4-380mg L^-1。