[发明专利]一种钛合金复合材料

权利要求书

1.一种钛合金复合材料，其特征在于所述钛合金作为阳极材料用于高效苯酚废水降解，所述阳极材料由下至上依次为钛合金基材、氧化钛多孔层、α-氧化铅中间层，β-氧化铅活性层，所述氧化钛多孔层与α-氧化铅活性层之间设置有碳纳米管，所述碳纳米管通过混酸处理，所述阳极材料电极加速寿命测试时间为387h，预测工业使用寿命4.25年，

其中所述氧化钛多孔层通过阳极氧化处理获得，阳极氧化液为4-5g/L氟化铵、300-500ml乙二醇、0.15～2wt.％酸化处理的碳纳米管的水溶液50-60ml，电压15-20V，反应时间60～120min；

所述阳极氧化后，获得Ti/TiO₂-CNT材料，所述CNT包覆于阳极氧化膜内，通过酸腐蚀所述Ti/TiO₂-CNT材料露出CNT，所述酸腐蚀为化学腐蚀，腐蚀条件：5-15wt.%的酒石酸，腐蚀时间为10-15min，温度40-50℃；

所述α-氧化铅中间层和β-氧化铅活性层通过阳极电化学氧化获得：制备α-氧化铅中间层的电解液为碱性电解液包括有15-20g/L氧化铅，氢氧化钠100-120g/L，电流密度为30-50mA/cm²，温度30-35℃，时间40-50min，极板间距1.5-2cm；制备β-氧化铅活性层的电解液酸性铅电沉积液：0.45mol/L的Pb(NO₃)₂、0.01mol/L的NaF、适量HNO₃、使用酒石酸调节电解液的pH为1-2。

2.如权利要求1所述的一种钛合金复合材料，其特征在于所述钛合金基材经过预处理，处理过程包括有机械打磨-碱洗-酸洗，所述打磨为依次使用300目和800目砂纸打磨抛光，然后去离子水冲洗，所述碱洗为10-20g/L碳酸钠、10-20g/L磷酸三钠、10-20g/L硅酸钠、1-2g/L辛基酚聚氧乙烯醚的混合水溶液，温度40-50℃，时间10-15min，酸洗为2-3wt.%草酸和1-1.5wt.%盐酸的复合酸洗液，酸洗温度50-60℃，时间30-40min，酸洗后使用去离子多次洗涤。

3.如权利要求1所述的一种钛合金复合材料，其特征在于所述碳纳米管混酸处理是将碳纳米管置于三口烧瓶内，经过100℃混酸酸化，冷却水回流处理5h，所述混酸为体积比为2.5:1的98wt.%的H₂SO₄和65%-67wt.%的HNO₃混酸，所述碳纳米管的管径50-70nm，长度5-8μm。

4.如权利要求1所述的一种钛合金复合材料，其特征在于制备β-氧化铅的电沉积参数为：电沉积时间1.0-1.5h，沉积温度为40-50℃，电沉积电流密度为10-15mA/cm²，极板间距3-4cm。

5.如权利要求1所述的一种钛合金复合材料，其特征在于所述复合材料的析氧电位为1.81V，在40℃，30mA/cm²下，使用所述复合材料进行模拟苯酚废水降解100min后，苯酚的去除率为84.1%，COD去除率为66.3%。