CN103132076A - 一种镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极的制备方法，将钛基体表面进行粗化处理，然后通过热分解法镀制锡锑氧化物底层、再经碱性电镀α-PbO₂层、最后经酸性电镀含稀土金属氧化物的β-PbO₂层，制得所述镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极。本发明通过镧、钆的共掺杂，起到了一定的协同作用，提供的电极可在常温常压下处理降解有机物，处理效果好，成本低，具有很好的应用价值。

Description

一种镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极及其制备方法和应用

（一）技术领域

本发明涉及一种新型镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极及其制备方法和应用。

（二）背景技术

随着经济的发展，工业废水中难降解有机化合物的数量与种类与日俱增，这些有毒有害的高浓度难生化降解有机废水一直以来制约着我国的化工、制药、印染、造纸等行业的可持续发展，也影响着国民的正常生活和身心健康。这些行业所排放的大量工业废水，具有成分复杂、种类繁多、难生化降解、化学需氧量高、有毒有害等特点，有些甚至还是致畸、致癌、致突变的“三致”污染物，若不进行有效的控制和处理，必将对环境造成十分严重的污染和破坏，对我国的经济发展和国民的正常生活造成不可估量的损失。

开展这类工业废水的综合治理，已成为当代环保科研工作者亟待解决的问题之一。20世纪40年代，由于电力、材料等技术的制约，传统的工业废水常采用物化法、生化法等处理技术，很难真正起到降解这类污染物的目的。20世纪60年代初，随着传质理论、材料科学以及电力工业的迅速发展，电化学高级氧化技术逐渐引起了人们的注意。这一技术的关键是通过高效氧化处理，将难生化降解的有毒有害有机污染物转化为低毒、易生物降解的小分子有机物质或者直接将这些小分子有机物质矿化为二氧化碳和水。

电化学氧化方法主要通过高效电极的催化氧化作用来处理这类有机污染物。添加α-PbO₂层在锡锑氧化物底层和β-PbO₂层之间可起到较好的过渡作用，减小两层之间的内应力，使电极具有很好的稳定性和耐腐蚀性，并且，基于马淳安等人的专利（申请号200710067064.3）在二氧化铅镀层中添加少量的聚四氟乙烯（PTFE）能够大大提高电极的使用寿命。Ti基PbO₂电极具有成本低、析氧电位高、耐腐蚀性强、几乎不消耗化学试剂、二次污染少等优点，已经在有机电化学合成和电化学氧化处理有机废水等工业过程中得到了广泛的应用。尽管以Ti为基体的新型二氧化铅电极如RuO₂、Ir₂O₅、SnO₂等，在一定程度上提高了能效和处理效果，但在处理高浓度的有机废水时，电极易发生“毒化”现象，且处理效果不佳。

（三）发明内容

本发明的目的是提供一种新型镧、钆共掺杂钛基二氧化铅电极的制备方法，两种稀土金属氧化物的特性得到集合的同时，以实现常温常压下更有效降解可生化性差的高浓度有机污染物的目的。

本发明采用的技术方案是：

一种镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极的制备方法，所述镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极以钛为基体，钛基体外从内到外依次镀有锡锑氧化物底层、α-PbO₂层、含稀土金属氧化物的β-PbO₂层，所述稀土金属氧化物为镧的氧化物和钆的氧化物；所述制备方法包括将钛基体表面进行粗化处理，在粗化后的钛基体表面通过热分解法制得锡锑氧化物底层、然后经碱性电镀α-PbO₂层、最后经酸性电镀含稀土金属氧化物的β-PbO₂层，制得所述镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极。

具体的，所述镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极的制备方法包括以下步骤：

（1）粗化处理：钛基体表面用砂纸打磨，碱液除油，用水清洗后，置于硫酸溶液中，50~70℃温度下浸泡刻蚀10~60min，用水清洗后，再置于草酸溶液中，70~90℃温度下浸泡刻蚀2~5小时，水洗后得到粗化后的钛基体；

（2）热分解法制备锡锑氧化物底层：A、将PPM前驱体涂液均匀地涂覆于步骤（1）得到的粗化后的钛基体表面，120~150℃（优选130℃）温度下烘20~30分钟（优选25min），然后在500~550℃（优选500℃）温度下热分解15~30分钟（优选15min）；B、重复A操作8~15次（优选9次），得到的电极片的表面再次均匀涂覆PPM前驱体涂液，再于120~150℃（优选130℃）温度下烘20~30分钟（优选25min）、500~550℃（优选500℃）温度下热分解60~80分钟（优选65min），制得镀有锡锑氧化物底层的电极；所述PPM前驱体涂液按如下比例配制：所述PPM前驱体涂液按如下比例配制：5~7g SbCl₃，80~90g SnCl₄·5H₂O，240~260mL乙二醇，140~160g柠檬酸，所述PPM前驱体涂液优选按如下比例配制：6.06g SbCl₃，83.79g SnCl₄·5H₂O，250mL乙二醇，154.51g柠檬酸；

（3）碱性电镀α-PbO₂层：将步骤（2）得到的镀有锡锑氧化物底层的电极置于电镀液中作为阳极，以纯钛片做阴极，在温度58~62℃，槽电压1~2V，电流密度为4~5mA/cm²的恒电流条件下电镀60~100min（优选60min），制得镀有锡锑氧化物底层和α-PbO₂层的电极；所述电镀液按如下组成配制：0.1mol/L PbO、4~5mol/L NaOH，溶剂为水；

（4）酸性电镀含稀土金属氧化物的β-PbO₂层：将步骤（3）得到的镀有锡锑氧化物底层和α-PbO₂层的电极置于酸性电镀液中作为阳极，以纯钛片做阴极，加热至78~82℃，槽电压2.6~3.0V，电流密度为45~55mA/cm²（优选50mA/cm²）的恒电流条件下电镀2~3h（优选2h），制得所述镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极；所述酸性电镀液按如下组成配制：La₂O₃1mol/L、Gd₂O₃3mol/L，Pb(NO₃)₂0.5~0.6mol/L，KF·2H₂O0.1~0.2mol/L，60wt%的聚四氟乙烯乳液4~5ml/L，用硝酸（浓度通常为65~68wt%）将pH值调至1.5~2.0，溶剂为水。所述酸性电镀液优选按如下组成配制：La₂O₃1mol/L、Gd₂O₃3mol/L，Pb(NO₃)₂0.5mol/L，KF·2H₂O0.1mol/，60wt%的聚四氟乙烯乳液4ml/L，用硝酸将pH值调至1.5，溶剂为水。

本发明所述的钛基体可以为钛片、钛网或钛管。

本发明所述步骤（1）优选按以下方法操作：将钛基体用砂纸打磨，然后放入质量分数为40~50%（优选40%）的NaOH溶液中浸泡30~60min（优选30min），用水清洗后，置于质量分数为20~30%（优选20%）的硫酸溶液中，50~70℃（优选60℃）温度下浸泡刻蚀10~30min（优选20min），用水清洗后，再置于质量分数为15~20%（优选15%）的草酸溶液中，70~90℃（优选80℃）温度下浸泡刻蚀3~4小时，水洗（可用蒸馏水清洗2~3次）后得到粗化后的钛基体，可置于质量分数1%的草酸中备用。

所述步骤（2）中，将PPM前驱体涂液均匀地涂覆于步骤（1）得到的粗化后的钛基体表面，其中的涂覆可以是刷涂、喷涂或浸泡后离心的方法，这是本领域技术人员公知的技术。

按照本发明方法制得的镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极，通过镧、钆的共掺杂，相比于无掺杂或单一镧或钆的掺杂，电极表面显得更为致密，表面晶体结构更为均匀、完整。在电化学反应过程中主要是通过产生氧化性极强的羟基自由基及新生态氧，有效地降解难生化的有机污染物，可避免其他高级氧化技术如臭氧氧化、Fenton试剂法需投加氧化剂等带来的运输、储存以及额外设备投资的问题。同时，实验证明该新型电极只需在常温、常压下即可降解污染物，条件温和，操作简单，避免了如湿式电催化处理法对设备要求耐高温、高压的限制，节省了设备投资费用和日常维护。因此，本发明提供的镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极可用于常温常压下降解处理高浓度有机污染废水，更可用于处理大水量、高浓度的有机废水。所述处理方法通常为：以镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极为阳极，阴极为粗化处理后的纯钛电极，调节硫酸钠电解质浓度为0.1mol/L，电极极距6.0cm，电极有效面积（3*7）cm²，接通直流电源并控制电流密度恒定为30mA/cm²，在磁力搅拌的作用下，进行废水处理，常温常压下降解2~5h，得到处理后的废水。

本发明采用稀土金属氧化物混合掺杂的方法，因各种稀土金属氧化物催化活性、抗毒性等的不同而将其掺杂在一起，起到了一定的协同作用，不仅能够有效地延长电极寿命，而且还能大大提高电极的催化氧化性能，使处理污染物的效果更加明显。

本发明的碱性电镀α-PbO₂层和酸性电镀含稀土金属氧化物β-PbO₂层均在恒电流体系下进行。在恒电流下镀制的中间层和表面活性层的表面晶体更加均匀、致密（参见图2），相比于恒电位下镀制的电极，恒电流下镀制的电极有更大的比表面积和更多的活性点位数，有利于污染物的迁移、吸附、脱附，可以大大提高对有机污染物的降解效果，因此有很好的应用价值。

本发明通过镧、钆共掺杂制备的Ti基二氧化铅电极大大提高了污染物的处理效率。其主要反应原理如下：

1.阳极反应

本发明采用经改性的二氧化铅高析氧过电位电势电极在合适的电势条件下产生氧化性极强的羟基自由基(·OH)，从而达到污染物的有效降解，其反应如下，

H₂O→·OH+H⁺+e^-

2.阴极反应

对于阴极，通过合理的电位控制，能发生如下反应，产生双氧水，

O₂(aq)+2H⁺+2e^-→H₂O₂

3.污染物（RH）的降解

RH+·OH→R+H₂O

R+x·OH→ROx+xH⁺+xe^-

本发明具有以下突出的特点和有益的效果：

（1）电极表面结晶度高。采用镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极，电极表面的晶体均匀完整，形貌有了明显改变，晶粒有所增大，并且形成较为明显的立体结构，表面的凹凸程度进一步加深，适宜形态的晶粒有助于电极表面的活性位点暴露，增大电极的比表面积的同时，还可以增加与目标污染物的有效接触，改善反应过程中的传质，提高电极的催化性能。

（2）处理效果好。采用镧、钆共掺杂的Ti基二氧化铅电极，在恒定电流密度为30mA/cm²下可以产生大量的氧化性极强的羟基自由基，因此，镧、钆的共掺杂起到了一定的协同作用。研究表明，该种电极与单种稀土掺杂的电极相比，在一定的实验条件下，降解对甲基苯磺酸（p-TSA）时，有机物和TOC（总有机碳）的去除率都有了很大的提高。

（3）处理成本低，易于扩大投产。该方法只需在常温常压下对有机污染物就有很好的去除效果，反应条件温和，这大大降低了因高温、高压、投药等带来的额外成本。同时对电极制备装置要求低，投资成本也相应下降。

（4）有效抑制析氧副反应，提高能源的利用率。新型镧、钆共掺杂的Ti基二氧化铅电极在降解有机污染物的过程中不仅取得了理想的效果，并且镧、钆的共掺杂还可通过提高电极析氧电位，降低氧化峰电流，从而有效抑制电化学氧化过程中的析氧副反应，使得电能利用率得到提高，是一种节能的、清洁的、环境友好的废水处理技术。

（四）附图说明

图1、为本发明的新型Ti基PbO₂电极剖面结构示意图。

图2、实施例1制得的四种电极片的SEM形貌图，图中：a为未掺杂稀土金属氧化物的钛基二氧化铅电极、b为掺杂钆的钛基二氧化铅电极、c为掺杂镧的钛基二氧化铅电极、d为镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极。

图3、未掺杂稀土金属氧化物的钛基二氧化铅电极和镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极的XRD图。

图4、实施例1制得的为未掺杂稀土金属氧化物的钛基二氧化铅电极和镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极的循环伏安曲线图。

图5、为四种不同电极对500mg/L的对甲基苯磺酸（p-TSA）的降解效果图，其中a为四种电极对p-TSA的去除率，b为四种电极对其TOC的去除率。

（五）具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

本发明的镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极剖面结构示意图如图1所示，从内到外依次为钛基体1、锡锑氧化物底层2、α-PbO₂层3和含稀土金属氧化物β-PbO₂层4。

实施例1：

电极制备方法如下：

（1）Ti基体的粗化处理：将钛片（3*7.5cm²）用砂纸打磨并磨圆边缘，先用NaOH溶液（质量分数为40%）浸泡30min，用水清洗后，再在60℃条件下，H₂SO₄溶液（质量分数为20%）中浸泡20min，用水清洗后，最后在草酸溶液（质量分数为15%）80℃条件下处理3h。水洗后得到粗化处理后的钛片，呈灰色麻面，放在1wt%的草酸中备用。

（2）热分解锡锑氧化物底层：将PPM前驱体涂液均匀地涂覆于经粗化处理的Ti基表面，首先在管式电炉中130℃恒温条件下烘25min，然后将电炉升温至500℃并恒温烘15min，完成一个循环，重复前述涂刷和烘烤的循环9次；最后，将已烘烤9次后的电极片，均匀涂刷PPM前驱体涂液后，分别在130℃、500℃恒温条件下热分解25min和65min，最终得到镀有锡锑氧化物底层的电极；所述PPM前驱体涂液按如下组成配制：6.06g SbCl₃，83.79g SnCl₄·5H₂O，250mL乙二醇（优级纯），154.51g柠檬酸；

（3）碱性电镀α-PbO₂层：将经步骤（2）处理后所制得的电极置于电镀液中作为阳极，以纯钛片做阴极，在温度60±2℃，槽电压1~2V，电流密度为4mA/cm²的恒电流条件下电镀60min；所述电镀液按如下组成配制：0.1mol/L PbO、4mol/L NaOH，溶剂为水；

（4）酸性电镀含稀土金属氧化物β-PbO₂层：将步骤（3）处理后的电极置于酸性电镀液中作为阳极，以纯钛片做阴极，加热至80±2℃，槽电压2.6~3.0V，电流密度为50mA/cm²的恒电流条件下电镀2h，得到所述镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极，记为Ti/La+Gd+β-PbO₂；所述酸性电镀液按如下组成配制：La₂O₃1mol/L、Gd₂O₃3mol/L，Pb(NO₃)₂0.5mol/L，KF·2H₂O0.1mol/，60wt%的聚四氟乙烯乳液4ml/L，用硝酸（65wt%）将pH值调至1.5，溶剂为水。

重复上述步骤（1）~（4），所不同的是，步骤（4）中，酸性电镀液中不含La₂O₃和Gd₂O₃，即酸性电镀液按如下组成配制：Pb(NO₃)₂0.5mol/L，KF·2H₂O0.1mol/，60wt%的聚四氟乙烯乳液4ml/L，用硝酸（65wt%）将pH值调至1.5，溶剂为水，制得未掺杂稀土金属氧化物的钛基二氧化铅电极（记为Ti/β-PbO₂）。

重复上述步骤（1）~（4），所不同的是，步骤（4）中，酸性电镀液中不含La₂O₃，即酸性电镀液按如下组成配制：Gd₂O₃3mol/L，Pb(NO₃)₂0.5mol/L，KF·2H₂O0.1mol/，60wt%的聚四氟乙烯乳液4ml/L，用硝酸（65wt%）将pH值调至1.5，溶剂为水，制得掺杂钆的钛基二氧化铅电极（记为Ti/Gd+β-PbO₂）。

重复上述步骤（1）~（4），所不同的是，步骤（4）中，酸性电镀液中不含Gd₂O₃，即酸性电镀液按如下组成配制：La₂O₃1mol/L、Pb(NO₃)₂0.5mol/L，KF·2H₂O0.1mol/，60wt%的聚四氟乙烯乳液4ml/L，用硝酸（65wt%）将pH值调至1.5，溶剂为水，制得掺杂镧的钛基二氧化铅电极（记为Ti/La+β-PbO₂）。

四种电极SEM形貌图参见图2，图2中，a为未掺杂稀土金属氧化物的钛基二氧化铅电极、b为掺杂钆的钛基二氧化铅电极、c为掺杂镧的钛基二氧化铅电极、d为镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极。。

图3为Ti/β-PbO₂和Ti/La+Gd+β-PbO₂的XRD图谱，将其与JCPDS标准卡片（JCPDS，35-1222）相对比后可知，自制的Ti/β-PbO₂电极表面二氧化铅晶型主要为β型。共掺杂了镧、钆之后，Ti/La+Gd+β-PbO₂电极的出峰位置（2θ）没发生太大变化，这说明表面层PbO₂的晶型仍然是β型，但是相应的强度却改变了，衍射峰相较于Ti/β-PbO₂电极的有所加强，这表明镧、钆共掺杂可影响二氧化铅电极表面的晶体形成，提高晶体结晶度，高结晶度的晶体表面较为密实，而密实的电极表面可延长电极寿命。此外，相较于Ti/β-PbO₂的XRD基线，Ti/La+Gd+β-PbO₂的基线较为平整，说明Ti/La+Gd+β-PbO₂电极表面的晶体具有比较好的结晶度。结合各电极SEM图的对比还可发现，共掺杂了镧、钆之后的Ti/La+Gd+β-PbO₂电极的晶粒有所增大，并形成较为明显的立体结构，表面的凹凸程度进一步加深，适宜形态的晶粒有助于电极表面的活性位点暴露，增大电极的比表面积的同时增加与目标污染物的有效接触，这有助于改善反应过程中的传质，提高电极的催化性能。

在0.5mol/L H₂SO₄+0.5mol/L Na₂SO₄溶液中对无掺杂的Ti基PbO₂电极（Ti/β-PbO₂）和La、Gd共掺杂的Ti基PbO₂电极（Ti/La+Gd+β-PbO₂）电极进行CV循环伏安测试（使用的仪器为上海辰华仪器公司生产的CHI660C电化学工作站，参数设定为：初始电位-1.1V，终止电位2.2V，扫描速度为0.01v/s，灵敏度1.e-0.003，参比电极为Ag/AgCl）所得结果如图4所示。由图3可知：Ti/La+Gd+β-PbO₂的析氧电位明显大于Ti/β-PbO₂的析氧电位，在电催化氧化过程中，析氧反应是一个主要的竞争副反应，会导致电能浪费并降低电极的有效利用率，而较高的析氧电位可有效抑制析氧副反应的发生概率，因此，高析氧电位有利于抑制析氧副反应，提高电催化效率。此外，Ti/La+Gd+β-PbO₂的氧化峰电流明显低于Ti/β-PbO₂的氧化峰电流，这说明新型共掺杂Ti/La+Gd+β-PbO₂电极对析氧反应表现出较强的惰性，这有利于提高电极的电催化效率。

处理浓度为500mg/L的对甲基苯磺酸（p-TSA）模拟废水，阳极为四种不同类型的Ti基PbO₂电极，电极极距6.0cm，电极有效面积（3*7）cm2，阴极为粗化处理后的纯钛电极，调节硫酸钠电解质浓度为0.1mol/L，接通直流电源并控制电流密度恒定为30mA/cm²，在磁力搅拌的作用下，进行废水处理，常温常压下降解3.0h，其去除效果见图5，其中a为四种电极对p-TSA的去除率，b为四种电极对其TOC的去除率。

上述废水经四种不同Ti电极降解180min后，可以发现La、Gd共掺杂的Ti基PbO₂电极（Ti/La+Gd+β-PbO₂）对对甲基苯磺酸（p-TSA）模拟废水中p-TSA的去除效率为96.53%，TOC的去除率为56.78%。而未掺杂的Ti基PbO₂电极（Ti/β-PbO₂）对p-TSA及其TOC的去除率分别为94.43%和36.43%，单种稀土La掺杂电极（Ti/La+β-PbO₂）的p-TSA及TOC去除率则分别为90.84%和28.68%，单种稀土Gd掺杂电极（Ti/Gd+β-PbO₂）的p-TSA及TOC去除率分别为95.10%和39.10%。由比较可知，新型La、Gd共掺杂的Ti基PbO₂电极比其余三种电极的p-TSA去除效率提高了1.43~5.69%，而其TOC的去除效率则比其余三种电极的增加了17.68~28.11%，这表明La、Gd共掺杂的Ti基PbO₂电极对p-TSA有较好的降解效率，并能较为有效地促进污染物（p-TSA）在电催化过程中产生的中间产物的矿化。因此，新型La、Gd共掺杂的Ti基PbO₂电极对有机废水具有较高的降解效率和较彻底的降解程度。

由以上实验可知，经改进后的La、Gd共掺杂的Ti基PbO₂电极在处理有机污染物的过程中效果理想，从污染物处理效果和能源利用效率出发，显示了广阔的应用前景。

Claims (7)

1.一种镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极的制备方法，其特征在于所述镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极以钛为基体，钛基体外从内到外依次镀有锡锑氧化物底层、α-PbO₂层、含稀土金属氧化物的β-PbO₂层，所述稀土金属氧化物为镧的氧化物和钆的氧化物；所述制备方法包括将钛基体表面进行粗化处理，粗化后的钛基体表面通过热分解法镀制锡锑氧化物底层、然后经碱性电镀α-PbO₂层、最后经酸性电镀含稀土金属氧化物的β-PbO₂层，制得所述镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

（1）粗化处理：钛基体表面用砂纸打磨，碱液除油，用水清洗后，置于硫酸溶液中，50~70℃温度下浸泡刻蚀10~60min，用水清洗后，再置于草酸溶液中，70~90℃温度下浸泡刻蚀2~5小时，水洗后得到粗化后的钛基体；

（2）热分解法制备锡锑氧化物底层：A、将PPM前驱体涂液均匀地涂覆于步骤（1）得到的粗化后的钛基体表面，120~150℃温度下烘20~30分钟，然后在500~550℃温度下热分解15~30分钟；B、重复A操作8~15次，得到的电极片的表面再次均匀涂覆PPM前驱体涂液，再于120~150℃温度下烘20~30分钟、500~550℃温度下热分解60~80分钟，制得镀有锡锑氧化物底层的电极；所述PPM前驱体涂液按如下比例配制：5~7g SbCl₃，80~90g SnCl₄·5H₂O，240~260mL乙二醇，140~160g柠檬酸；

（3）碱性电镀α-PbO₂层：将步骤（2）得到的镀有锡锑氧化物底层的电极置于电镀液中作为阳极，以纯钛片做阴极，在温度58~62℃，槽电压1~2V，电流密度为4~5mA/cm²的恒电流条件下电镀60~100min，制得镀有锡锑氧化物底层和α-PbO₂层的电极；所述电镀液按如下组成配制：0.1mol/L PbO、4~5mol/L NaOH，溶剂为水；

（4）酸性电镀含稀土金属氧化物的β-PbO₂层：将步骤（3）得到的镀有锡锑氧化物底层和α-PbO₂层的电极置于酸性电镀液中作为阳极，以纯钛片做阴极，加热至78~82℃，槽电压2.6~3.0V，电流密度为45~55A/cm²的恒电流条件下电镀2~3h，制得所述镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极；所述酸性电镀液按如下组成配制：La₂O₃1mol/L、Gd₂O₃3mol/L，Pb(NO₃)₂0.5~0.6mol/L，KF·2H₂O0.1~0.2mol/L，60wt%的聚四氟乙烯乳液4~5ml/L，用硝酸调pH值至1.5~2.0，溶剂为水。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述步骤（1）按以下方法操作：将钛基体用砂纸打磨，然后放入质量分数为40~50%的NaOH溶液中浸泡30~60min，用水清洗后，置于质量分数为20~30%的硫酸溶液中，50~70℃温度下浸泡刻蚀10~30min，用水清洗后，再置于质量分数为15~20%的草酸溶液中，70~90℃温度下浸泡刻蚀3~4小时，水洗后得到粗化后的钛基体。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述步骤（2）中，所述PPM前驱体涂液按如下比例配制：6.06g SbCl₃，83.79g SnCl₄·5H₂O，250mL乙二醇，154.51g柠檬酸。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述步骤（4）中，所述酸性电镀液按如下组成配制：La₂O₃1mol/L、Gd₂O₃3mol/L，Pb(NO₃)₂0.5mol/L，KF·2H₂O0.1mol/，60wt%的聚四氟乙烯乳液4ml/L，用硝酸将pH值调至1.5，溶剂为水。

6.如权利要求1~5之一所述的方法制备得到的镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极。

7.如权利要求6所述的镧、钆共掺杂的钛基二氧化铅电极在常温常压下降解处理高浓度有机污染废水的应用。

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