CN106430455A - 一种钛基PbO2‑PANI形稳阳极的制备方法及用途 - Google Patents

一种钛基PbO2‑PANI形稳阳极的制备方法及用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及新型电极制备技术领域，具体涉及一种钛基PbO2‑PANI形稳阳极的制备方法及用途，该方法包括如下步骤，步骤一，以钛板为阳极，在钛板表面制备一层PbO2；步骤二，以步骤一制备的阳极为阳极，阴极为不溶性阴极，阴极与阳极距离3厘米～4厘米，置于Pb(NO3)2、离子液体与聚苯胺混合电沉积溶液中，通过双脉冲电流进行电沉积，在阳极表面制备一层聚苯胺层，电沉积完成后，阳极即为Ti基PbO2‑PANI形稳阳极，该方法能够解决聚苯胺无法在钛基体上电沉积的现象，而且制备的电极稳定性、电化学性能和催化活性优异，本发明的Ti基PbO2‑PANI形稳阳极对苯酚的去除率能达到95％以上，COD(化学需氧量)去除率为58％，催化活性、寿命相比传统直流电流工艺制备的Ti基PbO2形稳阳极较好。

Description

一种钛基PbO2-PANI形稳阳极的制备方法及用途
【技术领域】
本发明涉及电极制备技术领域，具体涉及一种钛基PbO2-PANI形稳阳极的制备方法及用途。
【背景技术】
电极材料的电催化活性是电化学氧化过程去除工业废水中有毒和难降解有机物的关键。人们期望电极材料具备的性质包括高稳定性、高活性、低成本。聚苯胺经质子酸掺杂后具有良好的导电性、热稳定性以及化学稳定性，也是最为广泛的氧化去除有机物的理想阳极材料之一。
但是将聚苯胺(PANI)以电沉积的方式附着在Ti基材表面制备电极时，在电沉积时，由于聚苯胺具有防水的特性，在电沉积前期，表面颗粒粒径达到几百纳米，而且钛基体表面质地比较坚硬，沉积层表面应力很大，随着电沉积继续进行沉积层会发生大面积脱落，从而无法镀在基体上。
【发明内容】
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供及一种钛基PbO2-PANI形稳阳极的制备方法及用途，该方法能够解决聚苯胺无法在钛基体上电沉积的现象，而且制备的电极稳定性、电化学性能和催化活性优异。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种钛基PbO2-PANI形稳阳极的制备方法，包括如下步骤：
步骤一：以钛板为阳极，阴极为不溶性阴极，阴极的形状与钛板的形状相同，置于Pb(NO3)2电沉积溶液中进行电沉积，在钛板表面制备一层PbO2形成钛基PbO2电极；
步骤二：以步骤一制备的钛基PbO2电极为阳极，阴极为不溶性阴极，阴极的形状与钛基PbO2电极的形状相同，阴极与钛基PbO2电极距离3厘米～4厘米，置于Pb(NO3)2、离子液体与聚苯胺混合电沉积溶液中，通过双脉冲电流进行电沉积，在钛基PbO2形阳极表面制备一层PbO2-PANI复合表面层，电沉积完成后，阳极即为Ti基PbO2-PANI形稳阳极。
所述步骤一中，阴极与阳极距离3厘米～4厘米，通过直流电流电沉积30～50min，直流电流的电流密度为8mA/cm2～15mA/cm2。
所述步骤二中，电沉积过程中，溶液温度为40℃～60℃，双脉冲电流的平均电流密度为8mA/cm2～15mA/cm2，电沉积时间为10min～30min，电沉积完成后，将阳极取出并用蒸馏水清洗，再用冷风吹干。
所述步骤二中，双脉冲电流的负向通电时间小于正向通电时间。
所述的双脉冲电流的正向占空比为50％～60％、负向占空比为8％～10％、频率为20Hz～30Hz、正向脉冲数为5～9、负向脉冲数为1。
所述步骤一中与步骤二中，电沉积溶液中Pb(NO3)2的浓度均为0.3～0.5mol/L，电沉积溶液pH值为0～2。
所述步骤二中，离子液体为1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐或1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐，浓度为50mg/L～100mg/L。
所述钛板在电沉积前先进行预处理，钛板的预处理为先对钛板进行切割打磨，再进行除油碱洗，再进行草酸刻蚀，使钛板表面呈麻灰色。
一种钛基PbO2-PANI形稳阳极的用途，所述钛基PbO2-PANI形稳阳极用于降解有机废水。
所述的有机废水为染料废水、硝基苯废水、苯胺废水、兰炭废水、兰炭废水和苯酚废水中的一种或几种的混合物。
本发明具有如下有益效果：
本发明通过先在钛基体上镀上一层一定厚度的中间层即PbO2层，作为基体与表面层的缓冲层，然后再在PbO2层上电沉积聚苯胺层，由于有了PbO2层的过渡，使得PbO2层镀上性能优异的表面层即聚苯胺层，以及在电沉积聚苯胺层时，电沉积液为Pb(NO3)2、离子液体与聚苯胺混合电沉积溶液，以及通过双脉冲电流进行电沉积，PANI(聚苯胺)在电沉积整个过程中悬浮于镀液中，随着PbO2的沉积，被带入表面层，在电极表面形成了PbO2-PANI复合材料，能够有效的防止电解液渗入到电极基体，从而提高电极寿命；加入离子液体作用是改变传质过程，拟制核增长，有利于成核和改善传质过程，使得沉积时有更多的活性点被利用，离子液体与聚苯胺协同作用使得镀层更为致密，提高了电极稳定性，在制备的样品中未发现表面层脱落现象，并且稳定性、电化学性能优异，在实际应用中，当电极使用一定时间后，当表面层发生损坏，作为中间层的二氧化铅，依然有一定的电催化效果，但由于表面层损坏，电极镀层发上变化，槽电压也会发生变化，可及时提醒使用者更换新电极，此电极另一优点是其损坏预知功能。通过本发明的方法制备的电极能够用于降解有机废水，以含有苯酚的废水为例，本发明的Ti基PbO2-PANI形稳阳极对苯酚的去除率能达到95％以上，COD(化学需氧量)去除率为58％，催化活性、寿命相比传统直流电流工艺制备的Ti基PbO2形稳阳极较好。
进一步的，本发明在电沉积聚苯胺层时的电流为双脉冲电流，双脉冲电流在一个波形周期内不仅存在关断时间，而且存在负向电流，在电沉积过程中电源输出的平均电流值不变，但由于正、负向都存在关断时间，不仅减少了溶液浓差极化，并且导致在一个波形内会产生较高的峰值电流，在沉积过程中由于峰值电流的产生导致峰值电位的产生，而峰值电位是有利于沉积层颗粒的细化，同时负向波的形会产生负向瞬间峰值电流，发生反向溶解过程，此过程可以溶解掉沉积层中的非稳定结构，如毛刺棱角等。
进一步的，本发明的离子液体为1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐或1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐，浓度为50mg/L～100mg/L，这两种离子液体在二氧化铅电沉积过程中能够拟制核生长，有利于减小颗粒尺寸，效果明显，由于离子液体的浓度太小起不到拟制核生长的作用，浓度太大，拟制效果增加不明显，且成本增加，当浓度范围为浓度为50mg/L～100mg/L时，离子液体在拟制核生长，减小颗粒尺寸方面效果明显。
进一步的，本发明所使用的双脉冲电流的负向通电时间小于正向通电时间，因此在电沉积过程中不断循环，使得镀层更加致密、结构缺陷更少。
进一步的，本发明在电沉积PbO2前先对钛板进行预处理，使钛板表面呈麻灰色，提高了基体与镀层的结合力。
【附图说明】
图1为本发明的Ti/β-PbO2-PANI形稳阳极的制备流程图；
图2为本发明采用的双脉冲电流的波形图；
图3为本发明制备的Ti/β-PbO2-PANI形稳阳极材料的X射线衍射(XRD)图谱；
图4为本发明制备的Ti/β-PbO2-PANI形稳阳极材料的电镜扫描(SEM)图像(放大500倍)；
图5为本发明制备的Ti/β-PbO2-PANI形稳阳极材料的电镜扫描(SEM)图像(放大2000倍)；
图6为本发明的Ti/β-PbO2-PANI形稳阳极与传统直流电流工艺制备的阳极在含支持电解质的苯酚溶液中的循环伏安曲线对比图；
图6(a)为本发明的Ti/β-PbO2-PANI形稳阳极在含支持电解质的苯酚溶液中的循环伏安曲线图；
图6(b)为传统直流电流工艺制备的阳极在含支持电解质的苯酚溶液中的循环伏安曲线图；
图7为本发明中Ti/β-PbO2-PANI形稳阳极与传统直流电流工艺制备的阳极在硫酸溶液中的加速寿命对比图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明的技术方案如下：
本发明的钛基PbO2-PANI形稳阳极制备方法，包括如下步骤：
步骤一，先对钛板进行切割打磨，再进行除油碱洗，再进行草酸刻蚀，使钛板表面呈麻灰色；
步骤二：首先制备电极材料的中间层：以经过预处理的钛板为阳极，阴极为不溶性阴极，阴极选用不锈钢板或铂板，阴极的形状与钛板的形状相同，阴极与阳极距离3厘米～4厘米，置于Pb(NO3)2电沉积溶液中，使用直流电流电沉积30～50min，直流电流的电流密度为8mA/cm2～15mA/cm2，Pb(NO3)2的浓度为0.3～0.5mol/L，混合电积溶液的pH为0～2，溶液温度为40℃～60℃；
然后将镀好中间层的电极即钛基PbO2电极作为阳极置于Pb(NO3)2、离子液体、PANI(聚苯胺)混合电沉积溶液中制备电极材料表面层，阴极材料、电极之间距离与上述一致，使用双脉冲电流进行电沉积，电沉积10min～30min，阳极即为Ti基PbO2-PANI形稳阳极，再将阳极取出并用蒸馏水清洗，再用冷风吹干，
电沉积过程中，双脉冲电流的平均电流密度为8mA/cm2～15mA/cm2，双脉冲电流的正向占空比为50％～60％、负向占空比为8％～10％、频率为20Hz～30Hz、正向脉冲数为5～9、负向脉冲数为1，Pb(NO3)2的浓度为0.3～0.5mol/L，混合电积溶液的pH为0～2，(PANI)聚苯胺在混合电积溶液中的浓度为0.25g/L～1g/L，离子液体选用1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐或1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐，其浓度为50mg/L～100mg/L，溶液温度为40℃～60℃。
通过本发明的方法制备的钛基PbO2-PANI形稳阳极能够用于降解有机废水为染料废水、硝基苯废水、苯胺废水、兰炭废水、兰炭废水和苯酚废水等有机废水。
下面结合实施例来对本发明做进一步的说明。
实施例1
本实施例制备钛基PbO2-PANI形稳阳极的方法按照如下步骤进行：
步骤一，先对钛板进行切割打磨，再进行除油碱洗，再进行草酸刻蚀，使钛板表面呈麻灰色；
步骤二，以经过预处理的钛板为阳极，阴极为不锈钢板，不锈钢板的形状与钛板的形状相同，长、宽和厚分别为50mm、30mm和2mm，将阴极和阳极正对设置，阴极与阳极距离3cm；
首先制备中间层，将阳极和阴极置于Pb(NO3)2电沉积溶液中，Pb(NO3)2浓度为0.4mol/L，溶液的PH值为2，直流镀制30min，电流密度10mA/cm2；
然后将镀有中间层的电极用作阳极镀制表面层，保持阴极材料、电极距离不变，将电极置于Pb(NO3)2、1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐、PANI(聚苯胺)混合电沉积溶液中制备电极材料表面层，用双脉冲电流进行电沉积，双脉冲电流的正向占空比为50％、负向占空比为8％、频率为20Hz、正向脉冲数等于5、负向脉冲数为1，双脉冲电流的平均电流密度为10mA/cm2，镀制30min；
镀制表面层时混合电沉积液成分浓度为Pb(NO3)2的浓度为0.4mol/L、1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐的浓度为50mg/L、PANI(即聚苯胺)的浓度为0.5g/L。
镀制中间层和表面层时，溶液温度均为50℃，电沉积完成后，阳极即为Ti基PbO2-PANI形稳阳极，再将阳极用蒸馏水清洗，再用冷风吹干。
如图3至图5所示，图3为实施例制备的Ti/β-PbO2形稳阳极材料的X射线衍射(XRD)图谱，图4和他5为电镜扫描(SEM)图像。从图3可看到，其最强衍射峰的出峰位置分别在25.40、31.01、49.11，与ICCD提供的粉末衍射数据集(PDF)提供的标准四方晶型β-PbO2对照卡(No.89-2805)吻合，说明本发明制备得到的β-PbO2活性层结晶良好。同时，对比本发明制备电极与文献报道的使用直流电沉积制备电极的XRD谱图可以发现，本发明制备的β-PbO2晶体表现出211晶面的择优取向，由图4和图5可以看出，本发明制备得到的β-PbO2活性颗粒大小均匀，表面致密平整，且催化面积增加。
实施例2
本实施例制备钛基PbO2-PANI形稳阳极的方法按照如下步骤进行：
步骤一，先对钛板进行切割打磨，再进行除油碱洗，再进行草酸刻蚀，使钛板表面呈麻灰色；
步骤二，以经过预处理的钛板为阳极，阴极为铂板，铂板的形状与钛板的形状相同，长、宽和厚分别为50mm、30mm和2mm，将阴极和阳极正对设置，阴极与阳极距离3.5cm；
首先制备中间层，将阳极和阴极置于Pb(NO3)2电沉积溶液中，Pb(NO3)2浓度为0.3mol/L，溶液的PH值为1，直流镀制40min，电流密度12mA/cm2；
然后将镀有中间层的电极用作阳极镀制表面层，保持阴极材料、电极距离不变，将电极置于Pb(NO3)2、1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐、PANI(聚苯胺)混合电沉积溶液中制备电极材料表面层，用双脉冲电流进行电沉积，双脉冲电流的正向占空比为55％、负向占空比为9％、频率为25Hz、正向脉冲数等于6、负向脉冲数为1，双脉冲电流的平均电流密度为9mA/cm2，镀制25min；
镀制表面层时混合电沉积液成分浓度为Pb(NO3)2的浓度为0.3mol/L、1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐的浓度为60mg/L、PANI(聚苯胺)的浓度为0.25g/L。
镀制中间层和表面层时，溶液温度均为60℃，电沉积完成后，阳极即为Ti基PbO2-PANI形稳阳极，再将阳极用蒸馏水清洗，再用冷风吹干。
实施例3
本实施例制备钛基PbO2-PANI形稳阳极的方法按照如下步骤进行：
步骤一，先对钛板进行切割打磨，再进行除油碱洗，再进行草酸刻蚀，使钛板表面呈麻灰色；
步骤二，以经过预处理的钛板为阳极，阴极为不锈钢板，不锈钢板的形状与钛板的形状相同，长、宽和厚分别为50mm、30mm和2mm，将阴极和阳极正对设置，阴极与阳极距离4cm；
首先制备中间层，将阳极和阴极置于Pb(NO3)2电沉积溶液中，Pb(NO3)2浓度为0.5mol/L，溶液的PH值为0，直流镀制30min，电流密度8mA/cm2；
然后将镀有中间层的电极用作阳极镀制表面层，保持阴极材料、电极距离不变，将电极置于Pb(NO3)2、1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐、PANI(聚苯胺)混合电沉积溶液中制备电极材料表面层，用双脉冲电流进行电沉积，双脉冲电流的正向占空比为50％、负向占空比为8％、频率为25Hz、正向脉冲数等于7、负向脉冲数为1，双脉冲电流的平均电流密度为8mA/cm2，镀制20min；
镀制表面层时混合电沉积液成分浓度为Pb(NO3)2的浓度为0.4mol/L、1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐的浓度为90mg/L、PANI(聚苯胺)的浓度为0.5g/L。
镀制中间层和表面层时，溶液温度均为45℃，电沉积完成后，阳极即为Ti基PbO2-PANI形稳阳极，再将阳极用蒸馏水清洗，再用冷风吹干。
实施例4
本实施例制备钛基PbO2-PANI形稳阳极的方法按照如下步骤进行：
步骤一，先对钛板进行切割打磨，再进行除油碱洗，再进行草酸刻蚀，使钛板表面呈麻灰色；
步骤二，以经过预处理的钛板为阳极，阴极为铂板，铂板的形状与钛板的形状相同，长、宽和厚分别为50mm、30mm和2mm，将阴极和阳极正对设置，阴极与阳极距离3.5cm；
首先制备中间层，将阳极和阴极置于Pb(NO3)2电沉积溶液中，Pb(NO3)2浓度为0.4mol/L，溶液的PH值为2，直流镀制50min，电流密度14mA/cm2；
然后将镀有中间层的电极用作阳极镀制表面层，保持阴极材料、电极距离不变，将电极置于Pb(NO3)2、1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐、PANI(聚苯胺)混合电沉积溶液中制备电极材料表面层，用双脉冲电流进行电沉积，双脉冲电流的正向占空比为60％、负向占空比为10％、频率为30Hz、正向脉冲数等于8、负向脉冲数为1，双脉冲电流的平均电流密度为12mA/cm2，镀制15min；
镀制表面层时混合电沉积液成分浓度为Pb(NO3)2的浓度为0.5mol/L、1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐的浓度为70mg/L、PANI(聚苯胺)的浓度为0.8g/L。
镀制中间层和表面层时，溶液温度均为40℃，电沉积完成后，阳极即为Ti基PbO2-PANI形稳阳极，再将阳极用蒸馏水清洗，再用冷风吹干。
实施例5
本实施例制备钛基PbO2-PANI形稳阳极的方法按照如下步骤进行：
步骤一，先对钛板进行切割打磨，再进行除油碱洗，再进行草酸刻蚀，使钛板表面呈麻灰色；
步骤二，以经过预处理的钛板为阳极，阴极为不锈钢板，不锈钢板的形状与钛板的形状相同，长、宽和厚分别为50mm、30mm和2mm，将阴极和阳极正对设置，阴极与阳极距离4cm；
首先制备中间层，将阳极和阴极置于Pb(NO3)2电沉积溶液中，Pb(NO3)2浓度为0.5mol/L，溶液的PH值为1，直流镀制30min，电流密度15mA/cm2；
然后将镀有中间层的电极用作阳极镀制表面层，保持阴极材料、电极距离不变，将电极置于Pb(NO3)2、1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐、PANI(聚苯胺)混合电沉积溶液中制备电极材料表面层，用双脉冲电流进行电沉积，双脉冲电流的正向占空比为57％、负向占空比为8％、频率为20Hz、正向脉冲数等于9、负向脉冲数为1，双脉冲电流的平均电流密度为15mA/cm2，镀制10min；
镀制表面层时混合电沉积液成分浓度为Pb(NO3)2的浓度为0.4mol/L、1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐的浓度为100mg/L、PANI(聚苯胺)的浓度为1.0g/L。
镀制中间层和表面层时，溶液温度均为50℃，电沉积完成后，阳极即为Ti基PbO2-PANI形稳阳极，再将阳极用蒸馏水清洗，再用冷风吹干。
本发明的制备方法包括钛基体的预处理和阳极电沉积β-PbO2活性层两个步骤；中间层使用传统直流电沉积，表面层电沉积采用深圳实诚电子科技有限公司GKPT数控型双脉冲电源，依据本电源特性，通过控制双脉冲电流的正向占空比、负向占空比、脉冲频率、正负脉冲数等条件，达到明显改善β-PbO2的电结晶条件，获得致密、均匀、颗粒细化的β-PbO2活性层的目的；本发明与传统直流电沉积工艺相比，在电沉积过程中不仅存在关断时间可以减小浓差极化，而且存在反向电流溶解过程，可以溶解掉沉积层中的毛刺及不稳定颗粒等。溶液中的离子液体可以拟制核生长，有利于核生成，可细化表面颗粒，PANI(聚苯胺)的掺杂可提高电极使用过程中防止电解液渗入到基体的能力，提高电极寿命，从而获得致密、稳定的电沉积层。通过双脉冲电源输出电流的波形及频率来控制电沉积过程，在较低温度下在经过预处理的Ti基材上阳极电沉积β-P·bO2活性层，从而制备Ti/β-PbO2-PANI形稳阳极；本发明制备的电极催化活性和稳定性优于传统直流电沉积工艺制备的Ti基PbO2形稳阳极，可用于生物难降解有机废水的电化学氧化处理。
本发明采用GKPT数控型双脉冲电源输出双脉冲电流在Pb(NO3)2电积溶液电沉积β-PbO2，相比传统电沉积镀液，本发明的镀液中加入了离子液体和PANI(聚苯胺)，通过控制输出电流的正向占空比、负向占空比、正向与负向脉冲数及脉冲频率，改善金属氧化物的电结晶过程，在减少电沉积过程中溶液的浓差极化的同时，施加的反向脉冲电流能够溶解沉积层中的毛刺及不稳定颗粒，改善复杂形状颗粒在沉积层中的分布。溶液中的离子液体可以拟制核生长，有利于核生成，可细化表面颗粒，PANI(聚苯胺)的掺杂可提高电极使用过程中防止电解液渗入到基体的能力，提高电极寿命，从而获得致密、稳定的电沉积层。在较低温度下实现了β-PbO2在钛板上的电沉积；镀制了中间层，改变施加电流形式和溶液配方，使得电极的催化性和稳定性有明显提高，增加了其工业化应用的可行性。
如图6至图6(b)所示，采用本发明制备的电极作为工作电极，铂电极为对电极，饱和甘汞电极为参比电极组成三电极体系，在0.25mol/L硫酸钠和300mg/L苯酚混合溶液中测试循环伏安曲线。与传统直流电流制备的电极在相同条件下测试的循环伏安曲线对比；
从图中可以看出，本发明制备的阳极材料对苯酚的氧化峰电位低，说明电极催化活性高，析氧电位高，说明电极表面不易析氧，有利于提高电催化过程中·OH的利用率，从而保证电极具有高效的电催化性能。
如图7所示，采用本发明制备的电极作为工作电极，铂电极为对电极，使用直流稳压电源，电流密度为1A/cm2，在1mol/L硫酸钠溶液中进行加速寿命实验，实验在常温下进行。与传统直流电流制备的电极在相同条件下测试的加速寿命对比；
从图中可以看出，本发明制备的阳极材料的加速寿命远高于传统直流镀制的电极，保证了电极具有高稳定性。
通过本发明制备的Ti/PbO2-PANI形稳阳极材料应用于生物难降解有机废水的电化学氧化处理，如染料废水、硝基苯废水、苯胺废水、兰炭废水、兰炭废水和苯酚废水中的一种或几种的混合物，其电解催化活性和稳定性优于传统直流制备的Ti基PbO2形稳阳极；
以苯酚模拟废水，苯酚模拟废水体积为250mL，初始浓度为100mg/L，用本发明制备的Ti基PbO2形稳阳极降解180min后苯酚去除率为96％，COD去除率为58％，催化活性相比直流制备的Ti基PbO2形稳阳极较好。
采用本发明制备的电极进行加速寿命试验对制备得到的电极材料进行稳定性测试，本发明制备的电极为工作电极，不锈钢为对电极，饱和甘汞电极为参比电极。测试在电流密度为1A/cm2，电解液为1M的H2SO4，温度为常温的条件下进行，记录电极电位随测试时间的变化，将电极电位——时间曲线的突变拐点作为电极失活的判据。实验结果表明，采用本发明所述方法制备的电极寿命优于传统直流制备的Ti基PbO2形稳阳极。

Claims (10)

1.一种钛基PbO2-PANI形稳阳极的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：以钛板为阳极，阴极为不溶性阴极，阴极的形状与钛板的形状相同，置于Pb(NO3)2电沉积溶液中进行电沉积，在钛板表面制备一层PbO2形成钛基PbO2电极；
步骤二：以步骤一制备的钛基PbO2电极为阳极，阴极为不溶性阴极，阴极的形状与钛基PbO2电极的形状相同，阴极与钛基PbO2电极距离3厘米～4厘米，置于Pb(NO3)2、离子液体与聚苯胺混合电沉积溶液中，通过双脉冲电流进行电沉积，在钛基PbO2电极表面制备一层PbO2-PANI复合表面层，电沉积完成后，阳极即为Ti基PbO2-PANI形稳阳极。
2.根据权利要求1所述的一种钛基PbO2-PANI形稳阳极的制备方法，其特征在于，所述步骤一中，阴极与阳极距离3厘米～4厘米，通过直流电流电沉积30～50min，直流电流的电流密度为8mA/cm2～15mA/cm2。
3.根据权利要求1所述的一种钛基PbO2-PANI形稳阳极的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，电沉积过程中，溶液温度为40℃～60℃，双脉冲电流的平均电流密度为8mA/cm2～15mA/cm2，电沉积时间为10min～30min，电沉积完成后，将阳极取出并用蒸馏水清洗，再用冷风吹干。
4.根据权利要求1所述的一种钛基PbO2-PANI形稳阳极的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，双脉冲电流的负向通电时间小于正向通电时间。
5.根据权利要求4所述的一种钛基PbO2-PANI形稳阳极的制备方法，其特征在于，所述的双脉冲电流的正向占空比为50％～60％、负向占空比为8％～10％、频率为20Hz～30Hz、正向脉冲数为5～9、负向脉冲数为1。
6.根据权利要求1所述的一种钛基PbO2-PANI形稳阳极的制备方法，其特征在于，所述步骤一中与步骤二中，电沉积溶液中Pb(NO3)2的浓度均为0.3～0.5mol/L，电沉积溶液pH值为0～2。
7.根据权利要求1所述的一种钛基PbO2-PANI形稳阳极的制备方法，其特征在于，所述步骤二中，离子液体为1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐或1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐，浓度为50mg/L～100mg/L。
8.根据权利要求1所述的一种钛基PbO2-PANI形稳阳极的制备方法，其特征在于，所述钛板在电沉积前先进行预处理，钛板的预处理为先对钛板进行切割打磨，再进行除油碱洗，再进行草酸刻蚀，使钛板表面呈麻灰色。
9.一种通过权利要求1所保护的方法制备的钛基PbO2-PANI形稳阳极的用途，其特征在于，所述钛基PbO2-PANI形稳阳极用于降解有机废水。
10.根据权利要求9所述的一种钛基PbO2-PANI形稳阳极的用途，其特征在于，所述的有机废水为染料废水、硝基苯废水、苯胺废水、兰炭废水、兰炭废水和苯酚废水中的一种或几种的混合物。
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