催化極板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種廢水的催化極板，特別涉及一種催化極板的結(jié)構(gòu)和制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，高效電催化電極研宄方面，自H.Beer開發(fā)了 DSA電極以來，因其良好的穩(wěn)定性和催化活性迅速得到關(guān)注，并在許多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，如Ti基RuO2涂層，IrO2涂層應(yīng)用在氯堿工業(yè)、硫酸工業(yè)等。S.Stucki等人開發(fā)了涂覆SnO2-Sb2O5的鈦基電極，得到了較高的析氧電位。B.Correa-Loza等發(fā)現(xiàn)，在鈦基上涂覆IrO2，制成Sn02_Sb205/Ir02/Ti電極，可使其壽命可以大大增加。Comninells從陽極材料的角度入手，提出了兩種不同的直接氧化途徑，得出結(jié)論:要提高處理效率，選擇具有高析氧過電位和高效催化氧化活性的電極材料非常關(guān)鍵。此外，稀土在電化學(xué)中的應(yīng)用也受到越來越多研宄人員的關(guān)注，稀土催化劑可對(duì)碳?xì)浠衔镞M(jìn)行間接的部分氧化，利用氯化稀土制備多孔的Ru02/Ti電極已見報(bào)道。電催化技術(shù)研宄，在基礎(chǔ)理論研宄方面，盡管國內(nèi)外已經(jīng)進(jìn)行一些研宄工作，對(duì)其宏觀理論大家也達(dá)成一些共識(shí)，但在微觀即原子、分子水平上的研宄仍待深入，尤其對(duì)于電極表面實(shí)際反應(yīng)歷程、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)均缺乏深入研宄。在實(shí)際應(yīng)用方面，主要是應(yīng)深入研宄探索提高電流效率的有效途徑。此外，將電催化氧化技術(shù)的高效、穩(wěn)定性與其他水處理技術(shù)結(jié)合起來聯(lián)用，能達(dá)到揚(yáng)長避短的作用，也是一個(gè)極有前途的研宄領(lǐng)域。電催化處理重金屬離子廢水已經(jīng)是一項(xiàng)較為成熟的技術(shù)，但在有機(jī)毒害廢水領(lǐng)域的研宄并不多。因此，可以預(yù)料其在有機(jī)毒害廢水處理領(lǐng)域必將有著廣泛應(yīng)用前景。目前，催化極板各式各樣，但是存在一個(gè)很大的缺陷，就是催化效率普遍低下，氧析出電位低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明解決的問題為:催化效率低下、氧析出電位低。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案:
一種摻雜Gd的鈦基Sb-SnO^f化極板，包括鈦基體、Gd-Sb-SnO 2涂層；所述的Gd-Sb-SnO2涂層由Sb-SnO2涂層和Gd涂層組成；所述的鈦基體呈圓柱的結(jié)構(gòu)；所述的鈦基體的側(cè)面上設(shè)有多個(gè)相間的環(huán)形凹槽；所述的Gd-Sb-SnO2涂層包裹在鈦基體的四周外側(cè)。
[0005]進(jìn)一步，所述的Sb-SnO2涂層和Gd涂層的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為:10:1?100:1。
[0006]進(jìn)一步，所述的Sb-SnO2涂層和Gd涂層的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為:40:1?60:1。
[0007]進(jìn)一步，所述的環(huán)形凹槽設(shè)置有4?8個(gè)。
[0008]一種摻雜Gd的鈦基Sb-SnO^f化極板的制備方法，步驟如下:一、首先將鈦基體進(jìn)行打磨，再通過化學(xué)溶液進(jìn)行浸洗；二、配制含有Sn、Sb、Gd的涂層液；三、用多個(gè)耐熱環(huán)帶將鈦基體上的多個(gè)環(huán)形凹槽封閉；四、將經(jīng)過步驟三處理過的鈦基體浸沒在步驟二中的涂層液中，再進(jìn)行涂層熱處理；五、取出步驟四中的鈦基體，解除環(huán)形凹槽上的耐熱環(huán)帶；六、將步驟五中的鈦基體浸沒在步驟二中的涂層液中，在進(jìn)行涂層熱處理。
[0009]進(jìn)一步，將步驟六中的鈦基體進(jìn)行步驟三至步驟六的重復(fù)處理。
[0010]進(jìn)一步，所述的耐熱環(huán)帶包括彈性環(huán)帶和聚四氟乙烯環(huán)帶，所述的彈性環(huán)帶包裹在聚四氟乙烯環(huán)帶的外側(cè)。
[0011 ] 進(jìn)一步，所述步驟一中的化學(xué)溶液為NaOH溶液。
[0012]進(jìn)一步，所述步驟二中涂層液的pH值控制在I?5。
[0013]本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明通過改變鈦基體的結(jié)構(gòu)，將鈦基體設(shè)置呈圓狀的結(jié)構(gòu)，然后在鈦基體的側(cè)面上設(shè)置多個(gè)相間的環(huán)形凹槽，增加了廢水的催化面積，極大的提高了催化效率。用耐熱環(huán)帶將鈦基體上的多個(gè)環(huán)形凹槽封閉，將鈦基體浸沒在涂層液中，再進(jìn)行涂層熱處理，然后取出鈦基體，解除環(huán)形凹槽上的耐熱環(huán)帶，再將鈦基體浸沒在涂層液中，進(jìn)行涂層熱處理。這樣的處理方式使Gd-Sb-SnO2涂層在鈦基體的環(huán)形凹槽內(nèi)和環(huán)形凹槽外產(chǎn)生厚度差，結(jié)構(gòu)上就有多對(duì)厚度不等的Gd-Sb-SnO2*層相間分布，形成“環(huán)形鋸齒”式的Gd-Sb-SnO 2涂層，極大的提高了氧析出電位。
【附圖說明】
[0014]圖1為本發(fā)明中鈦基體的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本發(fā)明中耐熱環(huán)帶的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0017]實(shí)施例1
如圖1所示，一種摻雜Gd的鈦基Sb-SnOjf化極板，包括鈦基體1、Gd-Sb-SnO2涂層。Gd-Sb-SnO2涂層由Sb-SnO2涂層和Gd涂層組成。鈦基體I呈圓柱的結(jié)構(gòu)。鈦基體I的側(cè)面上設(shè)有多個(gè)相間的環(huán)形凹槽11。Gd-Sb-SnO2涂層包裹在鈦基體I的四周外側(cè)。Sb-SnO2涂層和Gd涂層的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為:30:1。環(huán)形凹槽11設(shè)置有4個(gè)。
[0018]一種摻雜Gd的鈦基Sb-SnO^f化極板的制備方法，步驟如下:一、首先將鈦基體進(jìn)行打磨，再通過化學(xué)溶液進(jìn)行浸洗。二、配制含有Sn、Sb、Gd的涂層液。三、用多個(gè)耐熱環(huán)帶將鈦基體上的多個(gè)環(huán)形凹槽封閉。四、將經(jīng)過步驟三處理過的鈦基體I浸沒在步驟二中的涂層液中，再進(jìn)行涂層熱處理。五、取出步驟四中的鈦基體，解除環(huán)形凹槽上的耐熱環(huán)帶。六、將步驟五中的鈦基體浸沒在步驟二中的涂層液中，在進(jìn)行涂層熱處理。將步驟六中的鈦基體重復(fù)一次步驟三至步驟六的處理。如圖2所示，進(jìn)一步優(yōu)選，耐熱環(huán)帶2上設(shè)有一道裂縫，耐熱環(huán)帶2包括彈性環(huán)帶22和聚四氟乙烯環(huán)帶21，所述的彈性環(huán)帶22包裹在聚四氟乙烯環(huán)帶21的外側(cè)，耐熱環(huán)帶2可通過彈性環(huán)帶22的彈性力使耐熱環(huán)帶2在裂縫處張開從而套接在鈦基體I的環(huán)形凹槽上。步驟一中的所述的化學(xué)溶液可為NaOH溶液?？刂撇襟E二中涂層液的PH值控制在2。
[0019]實(shí)施例2
如圖1所示，一種摻雜Gd的鈦基Sb-SnOjf化極板，包括鈦基體1、Gd-Sb-SnO2涂層。Gd-Sb-SnO2涂層由Sb-SnO2涂層和Gd涂層組成。鈦基體I呈圓柱的結(jié)構(gòu)。鈦基體I的側(cè)面上設(shè)有多個(gè)相間的環(huán)形凹槽11。Gd-Sb-SnO2涂層包裹在鈦基體的四周外側(cè)。Sb-SnO2*層和Gd涂層的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比為:50:1。環(huán)形凹槽設(shè)置有6個(gè)。
[0020]一種摻雜Gd的鈦