一种镍钛合金疏水二氧化铅电极及其制备方法技术

本发明专利技术涉及电催化电极制备领域，具体公开一种镍钛合金疏水二氧化铅电极，由二氧化铅表面疏水镀层和具有纳米管结构的镍钛合金基底构成，所述镍钛合金基底在经过阳极氧化后，在其表面形成镍掺杂的二氧化钛纳米管阵列后高温退火，随后在基体上通过直流电沉积法形成二氧化铅表面疏水镀层，该二氧化铅表面疏水镀层即为二氧化铅疏水催化层。还公开了该电极的制备方法。本发明专利技术改变了二氧化钛纳米管的导电性以及催化层的亲水性，因此减小了电极的阻抗并提高了·OH的利用率，同时使电极的电催化能力增强，有利于规模化生产中的能耗控制和效率保障。

【技术实现步骤摘要】
一种镍钛合金疏水二氧化铅电极及其制备方法
本专利技术涉及电催化电极制备领域，更加具体地说，特别涉及一种镍钛合金疏水二氧化铅电极及其制备方法。
技术介绍
由于人类社会的快速发展，出现了一系列新兴难降解污染物造成了诸多问题，对人类健康和生态系统提出了巨大挑战，以·OH为基础的多种高级氧化法均可有效处理难降解污染物，其中电化学氧化法比一般的化学氧化法具有更强的氧化能力，且不用添加其它化学药剂，因此具有了其独特的优越性。电催化氧化主要通过阳极来实现氧化能力，因此开发新型高效的电催化电极成为了研究热点。相比较而言，PbO2电极析氧电位高且PbO2成本较低，非常适合作为阳极氧化分解有机污染物。但其同样存在着PbO2涂层具有较大的界面电阻，易从基体上剥落寿命较短的问题，而且由于PbO2电极亲水，虽然PbO2电极上生成的·OH的数量比BDD电极上生成的·OH要多，但其氧化效率较低，因此需要加以改进。目前研究最多的是基体的微观结构设计，因为其能够有效的改善催化电极的综合性能，但限于材料本身的特性及现存的电极制备工艺，可供选择的电极材料及微观结构设计的研究本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种镍钛合金疏水二氧化铅电极，其特征在于，由二氧化铅表面疏水镀层和具有纳米管结构的镍钛合金基底构成，所述镍钛合金基底在经过阳极氧化后，在其表面形成镍掺杂的二氧化钛纳米管阵列后高温退火，随后在基体上通过直流电沉积法形成二氧化铅表面疏水镀层，该二氧化铅表面疏水镀层即为二氧化铅疏水催化层。/n

【技术特征摘要】
1.一种镍钛合金疏水二氧化铅电极，其特征在于，由二氧化铅表面疏水镀层和具有纳米管结构的镍钛合金基底构成，所述镍钛合金基底在经过阳极氧化后，在其表面形成镍掺杂的二氧化钛纳米管阵列后高温退火，随后在基体上通过直流电沉积法形成二氧化铅表面疏水镀层，该二氧化铅表面疏水镀层即为二氧化铅疏水催化层。


2.根据权利要求1所述的一种镍钛合金疏水二氧化铅电极，其特征在于，所述镍掺杂的二氧化钛纳米管阵列，其表面由直径平均为100-120nm的纳米管组成，纳米管长度范围在6±1μm，所述的氧化物镀层为铅的氧化物。


3.根据权利要求1或2所述的一种镍钛合金疏水二氧化铅电极制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)合金基体的预处理：首先用线切割得到所需的镍钛合金基底，用砂纸打磨除去表面的氧化物；
2)然后用碱液在高温下对合金基体进行除油；接着用酸液在微沸温度下对合金基体进行酸刻蚀；
3)最后将基体用去离子水超声洗净，封存于95％乙醇溶液中备用。


4.根据权利要求3所述的一种镍钛合金疏水二氧化铅电极制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，镍钛合金基底的合金Ni：Ti质量比例范围为2:98到1：99。


5.根据权利要求3所述的一种镍钛合金疏水二氧化铅电极制备方法，其特征在于，所述步骤1)中，碱洗除油时碱液为5-10wt％的NaOH溶液，碱洗温度为90-94℃，碱洗时间为2-3h，酸刻蚀时酸液为10-15wt％草酸溶液，酸刻蚀温度为97-100℃。


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【专利技术属性】
技术研发人员：臧国龙，胡闯，刘琦，赵权，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12