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具有光電催化性能的Ru摻雜鈦基二氧化錫電極的制作方法

1237   編輯:中冶有色網(wǎng)   來(lái)源:福州大學(xué)  
2023-09-22 13:44:48
本發(fā)明屬于電極制備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種具有非均相光電催化性能的ru摻雜的ti/sno2電極。 背景技術(shù): 在電催化氧化處理有機(jī)廢水過(guò)程中,陽(yáng)極材料是電催化系統(tǒng)的核心,陽(yáng)極材料催化性能直接決定著電催化氧化效率的高低,且電極的導(dǎo)電性及使用壽命影響著電流效率和處理成本??梢?,研究制備高效率、低能耗及長(zhǎng)壽命的電極材料是實(shí)現(xiàn)電催化氧化處理有機(jī)廢水工業(yè)化的關(guān)鍵。鑒于鈦基錫系電極對(duì)有機(jī)廢水表現(xiàn)出較好的處理效果,對(duì)該類電極的改性研究已成為電化學(xué)處理有機(jī)廢水體系電極制備的研究熱點(diǎn)。 sno2是一種具有金紅石結(jié)構(gòu)的寬禁帶n型半導(dǎo)體材料,常溫下禁帶寬度為eg=3.6ev。sno2耐酸堿腐蝕,具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性,是一種理想的半導(dǎo)體材料。ruo2是最常用的電催化活性組元。ruo2和sno2的晶體結(jié)構(gòu)通常為金紅石相,且ru與sn離子半徑相差僅10.1%,光催化和電催化氧化主要依賴于電子和空穴的產(chǎn)量。目前對(duì)ru-sn二元電極的研究主要集中在對(duì)電催化活性的研究上,且貴金屬氧化物ru的含量都要高達(dá)30%,ti基體上的ru量根據(jù)化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不低于8g/m2,而較少關(guān)注低ru摻雜的sno2的非均相光電催化活性。 技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素: 本發(fā)明的目的在于提供一種具有非均相光電催化性能的ru摻雜鈦基二氧化錫電極,其具有較好廢水處理效果。 為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案: 一種具有光電催化性能的ru摻雜鈦基二氧化錫電極,其制備方法包括如下步驟: (1)鈦基體的預(yù)處理:將鈦板經(jīng)去脂、噴砂、20wt%沸騰硫酸刻蝕40min,水洗,以除去表面的油污及可能存在的氧化物; (2)中間層的制備:按金屬離子摩爾比3:7分別稱取氯銥酸和四氯化錫,將其共同溶于無(wú)水乙醇中,超聲混合均勻,靜置,得濃度為15~30%的中間層涂液;將所得中間層涂液均勻涂覆在預(yù)處理好的鈦基體的一面上,涂覆量控制在每平方厘米鈦基體上銥原子的重量為0.4~0.8mg(優(yōu)選為0.2~0.6mg),然后放在紅外光下干燥,接著在500℃箱式爐中熱氧化10min后出爐空冷;按上述涂覆、烘干、熱氧化、冷卻的過(guò)程反復(fù)操作3~5次后,于300℃恒溫?zé)Y(jié)1h; (3)面涂層的制備:按金屬離子摩爾比1:4-1:19分別稱取三氯化釕和四氯化錫,將其共同溶解于無(wú)水乙醇中,超聲振蕩使之溶解均勻,放置48h后得濃度為15~30%的面涂層涂液;將
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