一种处理含氟有机污染物的SnO₂电极

摘要

本发明涉及一种处理含氟有机污染物的SnO2电极，该产品可应用于含氟有机污染物的高效电化学氧化降解，在经阳极化处理制备得到的二氧化钛纳米管阵列基体上，采用电沉积方法制备得到具有高疏水性表面的高析氧电位高催化活性SnO2电极。与传统的溶胶凝胶法制备的Sb掺杂SnO2电极相比，本发明制备的SnO2电极表面具有高疏水性，且析氧电位高达2.7V、催化活性强、电催化氧化效率高，可应用于难氧化的含氟有机污染物的高效电化学氧化降解。该电极制备工艺简单、制作成本低廉，具有广泛的经济和社会效益。

主权项

一种处理含氟有机污染物的SnO2电极，其特征在于，该电极表面具有高疏水性，析氧电位高达2.7V、催化活性强、电催化氧化效率高，可应用于含氟有机污染物的高效电化学氧化降解，以所述的SnO2电极为阳极，Ti板为对电极，电化学降解采用恒电流电解，控制恒电流密度20mA cm‑2，对含氟有机污染物的废水进行降解；所述的SnO2电极是在经阳极化处理制备得到的二氧化钛纳米管阵列基体上，采用电沉积方法制备得到析氧电位高达2.7V，同时具有高疏水性表面和高催化活性的SnO2电极；所述的SnO2电极通过以下步骤制备得到：（1）将纯金属钛片表面用金相砂纸进行打磨抛光，在含有0.05～1.0wt%的NH4F，1.6～2.0wt%的Na2SO4以及10～50wt%聚乙二醇400的溶液中以钛片为工作电极，铂片为对电极，进行电化学阳极氧化处理，在钛基表面获得有序的TiO2纳米管阵列电极TiO2‑NTs，将制备得到的电极在管式炉中采用程序升温进行热处理，即按1～5℃/min的升温速率升至450～550℃热处理3～5h；（2）将SnCl2·2H2O、SbCl3、乙氧基氨丙基三硅氧烷表面活性剂、盐酸及氟树脂配制成电镀液，该电镀液中SnCl2的浓度为0.2～0.5mol/L，SbCl3的浓度为0.2～0.4mol/L，盐酸的浓度为2～3mol/L，氟树脂的浓度为16～20ml L‑1，乙氧基氨丙基三硅氧烷表面活性剂的浓度为0.2～0.3g/L；（3）以步骤（1）制备的TiO2‑NTs为工作电极，铂片为对电极，饱和甘汞电极为参比电极，在1～2mol L‑1的氯化铵溶液中，于温度40℃条件下，在‑1.5V的电位下还原3s，然后采用1.5mol L‑1的CuSO4作为电解液通过脉冲电沉积法，控制温度为40℃将Cu沉积到TiO2‑NTs的底部，沉积时间为5～10min，再将沉积有Cu的TiO2‑NTs置于步骤（2）所配置的电镀液中，采用脉冲电沉积法，控制沉积温度为40℃，沉积时间为2～4h，沉积循环参数为‑70mA、10ms，70mA、1ms，0mA、1s，将掺杂F和Sb的SnO2沉积到TiO2‑NTs中，制备得到具有疏水性表面的高析氧电位高催化活性SHOEP SnO2电极，即为产品。