申请日2018.05.30
公开(公告)日2018.10.26
IPC分类号C02F1/461; C02F101/30
摘要
本申请属于电化学催化技术领域，具体涉及一种电极材料的制备方法和废水处理的方法。本发明所提供的制备方法包括：将石墨毡依次置于稀酸和稀碱中进行浸泡，去除石墨毡表面的活性成分，得到预处理后的石墨毡;将预处理后的石墨毡置于蒽醌的饱和溶液中浸泡，得到第一改性石墨毡;将第一改性石墨毡置于三氯化铁溶液中，然后往其中缓慢滴加NaBH4溶液，反应完全使得第一改性石墨毡的表面负载有铁的氧化物;其中，NaBH4溶液的滴速为0.45mL/s～0.55mL/s。采用本发明方法制备得到的电极材料作为阴极，用于电解氧化水中的有机物，可避免在实际电芬顿处理废水时向溶液中添加铁离子，避免增加工艺复杂性，避免调节pH增加工艺成本。
翻译权利要求书
1.一种电极材料的制备方法，其特征在于，包括：
a)将石墨毡依次置于稀酸和稀碱中进行浸泡，去除所述石墨毡表面的活性成分，得到预处理后的石墨毡;
b)将步骤a)预处理后的石墨毡置于蒽醌的饱和溶液中浸泡，得到第一改性石墨毡;
c)将步骤b)的第一改性石墨毡置于三氯化铁溶液中，然后往其中缓慢滴加NaBH4溶液，反应完全使得所述第一改性石墨毡的表面负载有铁的氧化物;
其中，所述NaBH4溶液的滴速为0.45mL/s～0.55mL/s。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤b)所述浸泡的时间为20h～25h。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述三氯化铁溶液的浓度为2.5mg/mL～3.5mg/mL。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述NaBH4溶液的浓度为13mg/mL～18mg/mL。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述蒽醌饱和溶液为2-乙基蒽醌的饱和乙醇溶液。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述稀酸为稀硝酸，其质量百分比浓度为8%～15%。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述稀碱为稀氢氧化钠，其质量浓度为35～45g/L。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤a)所述浸泡的时间为1.5h～2h。
9.由权利要求1至8任意一项所述的制备方法得到的电极材料。
10.一种废水处理的方法，其特征在于，以权利要求1至8任意一项所述的制备方法得到的电极材料作为阴极，对废水进行电解。
说明书
一种电极材料的制备方法和废水处理的方法
技术领域
本发明属于电化学催化技术领域，具体涉及一种电极材料的制备方法和废水处理的方法。
背景技术
电化学阴极氧化是一种高效、实用、无二次污染的高级氧化技术，在处理难降解废水领域具有广泛的应用前景，已成为近年来工业污水处理领域的研究热点。
传统废水处理的方法主要为电化学芬顿法，阴极溶液中的氧气在阴极得电子生成H2O2，H2O2与溶液中的Fe2+反应生成氧化还原电位很高的羟基自由基(·OH)，羟基自由基(·OH)氧化水中的有机物，进而达到处理污染水体的目的。然而，传统的电化学芬顿法处理废水存在很多缺陷，如：阴极氧还原能力不强，需要向溶液中投加Fe2+;而且，芬顿反应需要在酸性条件下，处理过程中，需要时刻调节溶液的pH，成本较高。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种电极材料的制备方法，用于制备一种阴极材料参与电化学反应，去降解废水中的有机物，进而实现废水净化处理。
本发明的具体技术方案如下：
一种电极材料的制备方法，包括：
a)将石墨毡依次置于稀酸和稀碱中进行浸泡，去除所述石墨毡表面的活性成分，得到预处理后的石墨毡;
b)将步骤a)预处理后的石墨毡置于蒽醌的饱和溶液中浸泡，得到第一改性石墨毡;
c)将步骤b)的第一改性石墨毡置于三氯化铁溶液中，然后往其中滴加NaBH4溶液，反应完全使得所述第一改性石墨毡的表面负载有铁的氧化物。
其中，所述NaBH4溶液的滴速为0.45mL/s～0.55mL/s，优选为0.5mL/s。
优选的，步骤b)所述浸泡的时间为20h～25h，优选为24h。
优选的，所述三氯化铁溶液的浓度为2.5mg/mL～3.5mg/mL，优选为3mg/mL。
优选的，所述NaBH4溶液的浓度为13mg/mL～18mg/mL，优选为15mg/mL。
优选的，所述蒽醌饱和溶液为2-乙基蒽醌的饱和乙醇溶液。
优选的，所述稀酸为稀硝酸，其质量百分浓度为8%～15%，优选为10%。
优选的，所述稀碱为稀氢氧化钠，其质量浓度为35～45g/L，优选为40g/L。
优选的，步骤a)所述浸泡的时间为1.5h～2h，优选为2h。
本发明还保护由上述制备方法得到的电极材料。
一种废水处理的方法，以上述制备方法得到的电极材料作为阴极，对废水进行电解。
综上所述，本发明通过将预处理后的石墨毡采用饱和蒽醌溶液进行改性，极大地增加了石墨毡表面的含氧官能团，提高了阴极氧还原能力;同时，还通过在其表面负载铁的氧化物，可以原位在pH为中性条件下催化H2O2分解为·OH。采用本发明方法制备得到的电极材料作为阴极，用于电解氧化水中的有机物，可避免在实际电芬顿处理废水时向溶液中添加铁离子，避免增加工艺复杂性，避免调节pH增加工艺成本。
