[发明专利]一种泡沫镍电极及其制备方法

说明书

本发明提出了一种新型泡沫镍电极及其制备方法，本发明提出的新型泡沫镍电极为三维BDD涂层泡沫镍电极，具有三维空隙，在有机污水降解中应用。本发明研制的新型泡沫镍电极具有三维孔隙，其中废水可以自由流动，有利于BDD在有机污水的降解效率，并将对污水降解行业应用具有重要意义。同时本发明提供的制备方法工艺成本低、工艺过程简单、不引入其他杂质而且耗时短。

技术领域

本发明涉及属于污水处理技术领域，具体而言，涉及一种新型泡沫镍电极及其制备方法。

背景技术

有机废水的处理自上世纪以来一直是人们关注的重点，其废水通常含有复杂的，化学稳定的和生物难降解的有机污染物。电化学高级氧化工艺作为一种清洁，有效和环保的电催化技术，是近年来有机废水处理领域的研究热点。掺硼金刚石（BDD）具有优良的机械性能，高氧化电位和宽电位窗口等优异电化学性能，被证明是电化学氧化工艺的理想阳极材料。在处理有机废水方面具有极高的去除率。常用的BDD电极是通过化学气相沉积法（CVD）制备的膜电极，但是BDD膜电极的平面结构以及制备工艺的成本限制了降解效率。

因此，为克服现有技术的不足，提出一种新型泡沫镍电极和新的制备工艺，有利于BDD在有机污水的降解效率且制备方法工艺成本低、工艺过程简单、不引入其他杂质而且耗时短是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明正是基于上述技术问题至少之一，本发明研制的新型泡沫镍电极具有三维孔隙，其中废水可以自由流动，有利于BDD在有机污水的降解效率，并将对污水降解行业应用具有重要意义。同时本发明提供的制备方法工艺成本低、工艺过程简单、不引入其他杂质而且耗时短。

有鉴于此，本发明提出了一种新型泡沫镍电极为三维BDD涂层泡沫镍电极，具有三维空隙。

根据本发明第二个方向，提出了三维BDD涂层泡沫镍电极在有机污水降解中应用。

本发明研制的三维BDD涂层泡沫镍电极具有三维孔隙，其中废水可以自由流动，有利于BDD在有机污水的降解效率，并将对污水降解行业应用具有重要意义。

根据本发明第三个方向，提出了制备泡沫镍电极的方法，包括如下步骤：

（1）将泡沫镍薄片预处理后得到的泡沫镍电极为阴极，石墨电极为阳极，其电极间距为8-10mm，置入含有BDD的电镀液中，进行电镀制备复合电极；其中所述电镀液中BDD粒径为0.3μm-0.6μm，含量为25-30g/L；

（2）将复合电极用水进行清洗并在室温下干燥；

（3）再将干燥后的所述复合电极加热到573K进行处理，得到三维BDD泡沫镍电极。

本发明提供的制备方法工艺成本低、工艺过程简单、不引入其他杂质而且耗时短，其中，将复合电极加热到573K进行处理，以去除其中的有机物成分。

进一步的，电镀方法为电镀液转速为150-200rpm；恒定电流密度为0.8-1A/dm²，电镀时间1-3h。

进一步的，石墨电极与泡沫镍电极的面积比为1：1。

优选的，泡沫镍电极尺寸为10mm×10mm。

进一步的，泡沫镍薄片的预处理为消除泡沫镍薄片表面上的氧化层。

其中，镍电极使用前可能在空气中被氧化，所以在使用前需要除去氧化层。其具体步骤为首先将镍电极置于丙酮中超声清洗20-30min，为消除多孔镍表面上的氧化层，取出后转移至3mol/L的稀盐酸溶液中超声清洗20-30min，为除去残留的Cl^-，用去离子水超声清洗数次再用无水乙醇冲洗数次，真空60-80℃干燥12h。

进一步的，电镀液浴型为含有三甲胺硼烷的Watt’s型浴。