CN114229966A - 一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极及其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极及其制备方法和应用,它属于电化学材料技术领域,具体涉及一种羟基化多壁碳纳米管复合电极及其制备方法和应用。本发明的目的是要解决现有复合碳纳米管的电极无法降解盐酸强力霉素的问题。一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极由内至外依次由钛片基体、羟基化多壁碳纳米管中间层和镍层组成。方法:一、钛片预处理;二、沉积中间层;三、沉积镍层。以镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极作为工作电极采用电化学氧化法处理盐酸强力霉素废水。优点:对盐酸强力霉素的去除率能够达到70%以上;制备方法简单,成本低;稳定性很好。
Description
技术领域
本发明属于电化学材料技术领域,具体涉及一种羟基化多壁碳纳米管复合电极及其制备方法和应用。
背景技术
电催化氧化技术被称为“是一种环境友好”型的技术,与其他水处理技术相比,具有灵活性、多功能性、易于控制性、环境友好性、经济性等优点。但是电极的制备还存在过长时间电极腐蚀,寿命缩短等缺点。因此电极材料的选择尤为重要。碳纳米管不仅在微电子元器件、场发射材料、吸附材料等领域应用广阔,还广泛应用于催化等领域。在电极制备中,可作为电极表面的催化材料,并将复合碳纳米管的电极应用于电化学领域,以电催化形式去除水体中的有机污染物。但是目前复合碳纳米管的电极无法用于降解盐酸强力霉素。
发明内容
本发明的目的是要解决现有复合碳纳米管的电极无法降解盐酸强力霉素的问题,而提供一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极及其制备方法和应用。
一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极,它由内至外依次由钛片基体、羟基化多壁碳纳米管中间层和镍层组成,在钛片基体表面沉积羟基化多壁碳纳米管中间层,在羟基化多壁碳纳米管中间层表面沉积镍层。
一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的制备方法,具体是按以下步骤完成的:
一、钛片预处理:将钛片置于有机溶剂中超声除油,再用超纯水进行表面冲洗,烘干后得到除油后钛片;然后采用双电极体系以除油后钛片作为阳极,以铂片作为阴极在刻蚀液中进行刻蚀处理,得到刻蚀钛片;所述有机溶剂为丙酮、乙醇或丙酮/乙醇混合物;
二、沉积中间层:采用恒电流沉积法以刻蚀钛片作为阴极,以铂片作为阳极,以硫酸钠/羟基化多壁碳纳米管混合液作为电沉积溶液进行电沉积,得到羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极;所述硫酸钠/羟基化多壁碳纳米管混合液由浓度为0.1mol/L~1mol/L的硫酸钠溶液和浓度为1μg/L~30μg/L的羟基化多壁碳纳米管溶液混合而成,且所述硫酸钠/羟基化多壁碳纳米管混合液中浓度为0.1mol/L~1mol/L的硫酸钠溶液与浓度为1μg/L~30μg/L的羟基化多壁碳纳米管的体积比为1:1;
三、沉积镍层:采用恒电流沉积法以羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极作为阴极,以铂片作为阳极,以硫酸钠/硫酸镍混合液作为电沉积溶液进行电沉积,得到镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极;所述硫酸钠/羟基化多壁碳纳米管混合液由浓度为0.1mol/L~1mol/L的硫酸钠溶液和浓度为1mmol/L~50mmol/L的硫酸镍溶液混合而成,且所述硫酸钠/硫酸镍混合液中浓度为0.1mol/L~1mol/L的硫酸钠溶液与浓度为1mmol/L~50mmol/L的硫酸镍的体积比为1:1。
一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的应用,以镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极作为工作电极采用电化学氧化法处理盐酸强力霉素废水。
本发明优点:
一、本发明改变了由稀有元素掺杂的固有思想,而是先钛片基体表面沉积羟基化多壁碳纳米管中间层,再在羟基化多壁碳纳米管中间层表面沉积镍层,得到镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极,它对盐酸强力霉素的处理效果好,对盐酸强力霉素的去除率能够达到70%以上,解决吸纳有复合碳纳米管的电极无法用于降解盐酸强力霉素的问题;
二、本发明的镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极制备方法简单,镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的厚度为100.15μm~102.70μm,钛片基体的厚度为100μm~102μm,羟基化多壁碳纳米管中间层的厚度为0.05μm~0.30μm,镍层的厚度为0.10μm~0.40μm,因此制备成本低;
三、现有电极存在电极活性差、易失活的问题,但本发明制备的镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极稳定性很好,在连续使用10次之后,对盐酸强力霉素的去除率几乎没有影响。
四、本发明的镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极对于废水的处理是在电催化氧化过程中,反应在电极/溶液界面进行,阳极反应直接降解有机物或产生·OH等氧化性物质降解有机物,因此对于抗生素这种大分子物质,也可以通过产生的·OH等氧化性物质对其进行处理。
附图说明
图1是实施例1得到的镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的X射线光电子能谱;
图2是实施例1得到的镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极扫描电镜图;
图3是实施例6得到的镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极在对香豆素溶液的荧光光谱图。
具体实施方式
具体实施方式一:本实施方式是一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极,它由内至外依次由钛片基体、羟基化多壁碳纳米管中间层和镍层组成,在钛片基体表面沉积羟基化多壁碳纳米管中间层,在羟基化多壁碳纳米管中间层表面沉积镍层。
与普通碳纳米管相比,羟基化多壁碳纳米管因其独特的物理化学性能和优异的电子传递特性,因此本实施方式电极选择羟基化多壁碳纳米管作为中间层沉积。
具体实施方式二:本实施方式与具体实施方式一的不同点是:所述钛片基体为刻蚀钛片。其他与具体实施方式一相同。
具体实施方式三:本实施方式与具体实施方式一或二之一不同点是:所述镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的厚度为100.15μm~102.70μm,其中所述钛片基体的厚度为100μm~102μm,所述羟基化多壁碳纳米管中间层的厚度为0.05μm~0.30μm,所述镍层的厚度为0.10μm~0.40μm。其他与具体实施方式一或二相同。
具体实施方式四:本实施方式是一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的制备方法,具体是按以下步骤完成的:
一、钛片预处理:将钛片置于有机溶剂中超声除油,再用超纯水进行表面冲洗,烘干后得到除油后钛片;然后采用双电极体系以除油后钛片作为阳极,以铂片作为阴极在刻蚀液中进行刻蚀处理,得到刻蚀钛片;所述有机溶剂为丙酮、乙醇或丙酮/乙醇混合物;
二、沉积中间层:采用恒电流沉积法以刻蚀钛片作为阴极,以铂片作为阳极,以硫酸钠/羟基化多壁碳纳米管混合液作为电沉积溶液进行电沉积,得到羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极;所述硫酸钠/羟基化多壁碳纳米管混合液由浓度为0.1mol/L~1mol/L的硫酸钠溶液和浓度为1μg/L~30μg/L的羟基化多壁碳纳米管溶液混合而成,且所述硫酸钠/羟基化多壁碳纳米管混合液中浓度为0.1mol/L~1mol/L的硫酸钠溶液与浓度为1μg/L~30μg/L的羟基化多壁碳纳米管的体积比为1:1;
三、沉积镍层:采用恒电流沉积法以羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极作为阴极,以铂片作为阳极,以硫酸钠/硫酸镍混合液作为电沉积溶液进行电沉积,得到镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极;所述硫酸钠/羟基化多壁碳纳米管混合液由浓度为0.1mol/L~1mol/L的硫酸钠溶液和浓度为1mmol/L~50mmol/L的硫酸镍溶液混合而成,且所述硫酸钠/硫酸镍混合液中浓度为0.1mol/L~1mol/L的硫酸钠溶液与浓度为1mmol/L~50mmol/L的硫酸镍的体积比为1:1。
具体实施方式五:本实施方式与具体实施方式四的不同点是:步骤一中所述刻蚀液由浓度为0.5mol/L~1mol/L的Na2SO4溶液和质量分数为0.2%~0.5%的NaF溶液混合而成,且所述刻蚀液中浓度为0.5mol/L~1mol/L的Na2SO4溶液与质量分数为0.2%~0.5%的NaF溶液的体积比为1:1。其他与具体实施方式四相同。
具体实施方式六:本实施方式与具体实施方式四或五之一不同点是:步骤一中所述刻蚀处理具体过程如下:采用双电极体系以除油后钛片作为阳极,以铂片作为阴极,阴极与阳极平行放置,且阴极与阳极的间距为20mm,阳极与电源正极连接,阴极与电源负极连接,以刻蚀液作为电解液,形成回路,在5V~20V的恒电压下进行刻蚀,刻蚀时间为30min~60min,得到刻蚀钛片。其他与具体实施方式四或五相同。
具体实施方式七:本实施方式与具体实施方式四至六之一不同点是:步骤二中所述电沉积具体操作过程如下:采用恒电流沉积法以刻蚀钛片作为阴极,以铂片作为阳极,阴极与阳极平行放置,且阴极与阳极的间距为10mm~40mm,阳极与电源正极连接,阴极与电源负极连接,以电沉积溶液作为电解液,形成回路,在电流为1mA~10mA下电沉积2min~20min,得到羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极。其他与具体实施方式四至六相同。
具体实施方式八:本实施方式与具体实施方式四至七之一不同点是:步骤三中所述电沉积具体操作过程如下:采用恒电流沉积法以羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极作为阴极,以铂片作为阳极,阴极与阳极平行放置,且阴极与阳极的间距为10mm~40mm,阳极与电源正极连接,阴极与电源负极连接,以电沉积溶液作为电解液,形成回路,在电流为1mA~10mA下电沉积2min~20min,得到镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极。其他与具体实施方式四至七相同。
具体实施方式九:本实施方式是一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的应用,以镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极作为工作电极采用电化学氧化法处理盐酸强力霉素废水。
具体实施方式十:本实施方式与具体实施方式九的不同点是:所述电化学氧化法处理盐酸强力霉素废水具体过程如下:以镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极作为工作电极,工作电极与电源负极连接,以铂片作为对电极,对电极与电源正极连接,在电流强度为1mA~20mA下进行电化学氧化,至盐酸强力霉素废水中盐酸强力霉素的浓度低于7mg/L,即完成电化学氧化法处理盐酸强力霉素废水。其他与具体实施方式九相同。
本发明内容不仅限于上述各实施方式的内容,其中一个或几个具体实施方式的组合同样也可以实现发明的目的。
采用下述试验验证本发明效果:
实施例1:一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的制备方法,具体是按以下步骤完成的:
一、钛片预处理:将钛片置于有机溶剂中超声除油10min,再用超纯水进行表面冲洗,烘干后得到除油后钛片;然后采用双电极体系以除油后钛片作为阳极,以铂片作为阴极,阴极与阳极平行放置,且阴极与阳极的间距为20mm,阳极与电源(可编程直流电源)正极连接,阴极与电源负极连接,以刻蚀液作为电解液,形成回路,在15V的恒电压下进行刻蚀,刻蚀时间为60min,得到刻蚀钛片;所述有机溶剂为丙酮/乙醇混合物,且所述丙酮/乙醇混合物中丙酮与乙醇的体积比为1:1;所述刻蚀液由浓度为1mol/L的Na2SO4溶液和质量分数为0.5%的NaF溶液混合而成,且所述刻蚀液中浓度为1mol/L的Na2SO4溶液与质量分数为0.5%的NaF溶液的体积比为1:1;
二、沉积中间层:采用恒电流沉积法以刻蚀钛片作为阴极,以铂片作为阳极,阴极与阳极平行放置,且阴极与阳极的间距为20mm,阳极与电源正极连接,阴极与电源(数控式线性直流稳压电源)负极连接,以电沉积溶液作为电解液,形成回路,在电流为5mA下电沉积10min,得到羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极;所述硫酸钠/羟基化多壁碳纳米管混合液由浓度为0.1mol/L的硫酸钠溶液和浓度为10μg/L的羟基化多壁碳纳米管溶液混合而成,且所述硫酸钠/羟基化多壁碳纳米管混合液中浓度为0.1mol/L的硫酸钠溶液与浓度为10μg/L的羟基化多壁碳纳米管的体积比为1:1;
三、沉积镍层::采用恒电流沉积法以羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极作为阴极,以铂片作为阳极,阴极与阳极平行放置,且阴极与阳极的间距为20mm,阳极与电源正极连接,阴极与电源(数控式线性直流稳压电源)负极连接,以电沉积溶液作为电解液,形成回路,在电流为5mA下电沉积10min,得到镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极;所述硫酸钠/羟基化多壁碳纳米管混合液由浓度为1mol/L的硫酸钠溶液和浓度为20mmol/L的硫酸镍溶液混合而成,且所述硫酸钠/硫酸镍混合液中浓度为1mol/L的硫酸钠溶液与浓度为20mmol/L的硫酸镍的体积比为1:1。
采用x射线光电子能谱仪对实施例1得到的镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极进行检测,如图1所示,图1是实施例1得到的镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的X射线光电子能谱;通过图1可知,实施例1得到的镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极含有C、Ti、O和Ni这四种元素,电极被成功制得。
对实施例1得到的镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极进行扫描电镜检测,如图2所示,图2是实施例1得到的镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极扫描电镜图;通过图2可知,实施例1得到的镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的金属颗粒分散性好,在空间上有了较为明显的空间延伸,增大了比表面积,有助于增加催化活性位点,提高催化剂的利用率。同时也有利于目标污染物在电极表面的扩散,增快了电极表面传质过程。能够有效阻止羟基化多壁碳纳米管的团聚,提高羟基化多壁碳纳米管在电极表面的分散性,由此制得的电极比单独制得的镍/羟基化多壁碳纳米管/钛电极对盐酸强力霉素的降解效果更好的。
实施例2:一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的制备方法,具体是按以下步骤完成的:
一、钛片预处理:将钛片(钛片的有效面积为40mm×10mm)置于有机溶剂中超声除油10min,再用超纯水进行表面冲洗,烘干后得到除油后钛片;然后采用双电极体系以除油后钛片作为阳极,以铂片作为阴极,阴极与阳极平行放置,且阴极与阳极的间距为20mm,阳极与电源(可编程直流电源)正极连接,阴极与电源负极连接,以刻蚀液作为电解液,形成回路,在30V的恒电压下进行刻蚀,刻蚀时间为60min,得到刻蚀钛片;所述有机溶剂为丙酮/乙醇混合物,且所述丙酮/乙醇混合物中丙酮与乙醇的体积比为1:1;所述刻蚀液由浓度为0.5mol/L的Na2SO4溶液和质量分数为0.5%的NaF溶液混合而成,且所述刻蚀液中浓度为0.5mol/L的Na2SO4溶液与质量分数为0.5%的NaF溶液的体积比为1:1;
二、沉积中间层:采用恒电流沉积法以刻蚀钛片作为阴极,以铂片作为阳极,阴极与阳极平行放置,且阴极与阳极的间距为20mm,阳极与电源正极连接,阴极与电源(数控式线性直流稳压电源)负极连接,以电沉积溶液作为电解液,形成回路,在电流为10mA下电沉积10min,得到羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极;所述硫酸钠/羟基化多壁碳纳米管混合液由浓度为1mol/L的硫酸钠溶液和浓度为30μg/L的羟基化多壁碳纳米管溶液混合而成,且所述硫酸钠/羟基化多壁碳纳米管混合液中浓度为1mol/L的硫酸钠溶液与浓度为30μg/L的羟基化多壁碳纳米管的体积比为1:1;
三、沉积镍层::采用恒电流沉积法以羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极作为阴极,以铂片作为阳极,阴极与阳极平行放置,且阴极与阳极的间距为20mm,阳极与电源正极连接,阴极与电源(数控式线性直流稳压电源)负极连接,以电沉积溶液作为电解液,形成回路,在电流为10mA下电沉积10min,得到镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极;所述硫酸钠/羟基化多壁碳纳米管混合液由浓度为1mol/L的硫酸钠溶液和浓度为30mmol/L的硫酸镍溶液混合而成,且所述硫酸钠/硫酸镍混合液中浓度为1mol/L的硫酸钠溶液与浓度为30mmol/L的硫酸镍的体积比为1:1。
实施例3:一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的应用,以镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极作为工作电极采用电化学氧化法处理盐酸强力霉素废水;所述镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极由实施例1制备;
所述电化学氧化法处理盐酸强力霉素废水具体过程如下:以镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极作为工作电极,工作电极与电源负极连接,以铂片作为对电极,对电极与电源正极连接,在电流强度为20mA下进行电化学氧化60min,即完成电化学氧化法处理盐酸强力霉素废水。
实施例4:一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的应用,以镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极作为工作电极采用电化学氧化法处理盐酸强力霉素废水;所述镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极由实施例2制备;
所述电化学氧化法处理盐酸强力霉素废水具体过程如下:以镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极作为工作电极,工作电极与电源负极连接,以铂片作为对电极,对电极与电源正极连接,在电流强度为20mA下进行电化学氧化60min,即完成电化学氧化法处理盐酸强力霉素废水。
对比例1:以多壁碳纳米管/钛电极作为工作电极采用电化学氧化法处理盐酸强力霉素废水;
所述电化学氧化法处理盐酸强力霉素废水具体过程如下:以多壁碳纳米管/钛电极作为工作电极,工作电极与电源负极连接,以铂片作为对电极,对电极与电源正极连接,在电流强度为20mA下进行电化学氧化60min。
对比例2:以镍掺杂多壁碳纳米管/钛电极作为工作电极采用电化学氧化法处理盐酸强力霉素废水;
所述电化学氧化法处理盐酸强力霉素废水具体过程如下:以镍掺杂多壁碳纳米管/钛电极作为工作电极,工作电极与电源负极连接,以铂片作为对电极,对电极与电源正极连接,在电流强度为20mA下进行电化学氧化60min。
实施例3、实施例4、对比例1和对比例2中使用的盐酸强力霉素废水中盐酸强力霉素初始浓度均为30mg/L,降解60min后,盐酸强力霉素废水中盐酸强力霉素的浓度与盐酸强力霉素的降解率如表1所示。
表1
降解后盐酸强力霉素的浓度(mg/L) | 盐酸强力霉素的降解率(%) | |
实施例3 | 7.61 | 74.63 |
实施例4 | 7.25 | 75.83 |
对比例1 | 8.72 | 70.93 |
对比例2 | 9.61 | 67.97 |
通过表1可知,本发明制备的镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极对盐酸强力霉素的处理效果好,对盐酸强力霉素的去除率能够达到70%以上,解决吸纳有复合碳纳米管的电极无法用于降解盐酸强力霉素的问题。
实施例5:一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的应用,以镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极作为工作电极采用电化学氧化法处理盐酸强力霉素废水,在连续电化学氧化法处理10次;处理结果如表2所示,所述镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极由实施例1制备;
所述电化学氧化法处理盐酸强力霉素废水具体过程如下:以镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极作为工作电极,工作电极与电源负极连接,以铂片作为对电极,对电极与电源正极连接,在电流强度为20mA下进行电化学氧化60min,即完成电化学氧化法处理盐酸强力霉素废水。
表2
实施例6:一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的应用,以镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极作为工作电极采用电化学氧化法处理香豆素废水;所述镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极由实施例1制备;
所述电化学氧化法处理香豆素废水具体过程如下:以镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极作为工作电极,工作电极与电源负极连接,以铂片作为对电极,对电极与电源正极连接,在电流强度为20mA下进行电化学氧化60min,即完成电化学氧化法处理香豆素废水。
·OH作为电催化反应体系中最重要的活性氧化物质,其产量的高低直接影响了有机污染物的降解去除效果。本实施例通过间接测量的方法检测其在反应过程中的产量,即在同样的电催化降解测试体系中将降解物质替换成香豆素,反应过程中产生的·OH会被捕获即和香豆素生成一种强荧光性物质,通过荧光法检测过程中会出现特征荧光峰,再使用荧光分光光度检验,从而进一步得出·OH相关数据,测试结果如图3所示,图3是实施例6得到的镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极在对香豆素溶液的荧光光谱图;通过图3可知实施例6得到的镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极能够利用产生的·OH对污染物进行降解。
Claims (10)
1.一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极,其特征在于镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极由内至外依次由钛片基体、羟基化多壁碳纳米管中间层和镍层组成,在钛片基体表面沉积羟基化多壁碳纳米管中间层,在羟基化多壁碳纳米管中间层表面沉积镍层。
2.根据权利要求1所述的一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极,其特征在于所述钛片基体为刻蚀钛片。
3.根据权利要求2所述的一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极,其特征在于所述镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的厚度为100.15μm~102.70μm,其中所述钛片基体的厚度为100μm~102μm,所述羟基化多壁碳纳米管中间层的厚度为0.05μm~0.30μm,所述镍层的厚度为0.10μm~0.40μm。
4.如权利要求1所述的一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的制备方法,其特征在于它是按以下步骤完成的:
一、钛片预处理:将钛片置于有机溶剂中超声除油,再用超纯水进行表面冲洗,烘干后得到除油后钛片;然后采用双电极体系以除油后钛片作为阳极,以铂片作为阴极在刻蚀液中进行刻蚀处理,得到刻蚀钛片;所述有机溶剂为丙酮、乙醇或丙酮/乙醇混合物;
二、沉积中间层:采用恒电流沉积法以刻蚀钛片作为阴极,以铂片作为阳极,以硫酸钠/羟基化多壁碳纳米管混合液作为电沉积溶液进行电沉积,得到羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极;所述硫酸钠/羟基化多壁碳纳米管混合液由浓度为0.1mol/L~1mol/L的硫酸钠溶液和浓度为1μg/L~30μg/L的羟基化多壁碳纳米管溶液混合而成,且所述硫酸钠/羟基化多壁碳纳米管混合液中浓度为0.1mol/L~1mol/L的硫酸钠溶液与浓度为1μg/L~30μg/L的羟基化多壁碳纳米管的体积比为1:1;
三、沉积镍层:采用恒电流沉积法以羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极作为阴极,以铂片作为阳极,以硫酸钠/硫酸镍混合液作为电沉积溶液进行电沉积,得到镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极;所述硫酸钠/羟基化多壁碳纳米管混合液由浓度为0.1mol/L~1mol/L的硫酸钠溶液和浓度为1mmol/L~50mmol/L的硫酸镍溶液混合而成,且所述硫酸钠/硫酸镍混合液中浓度为0.1mol/L~1mol/L的硫酸钠溶液与浓度为1mmol/L~50mmol/L的硫酸镍的体积比为1:1。
5.根据权利要求4所述的一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的制备方法,其特征在于步骤一中所述刻蚀液由浓度为0.5mol/L~1mol/L的Na2SO4溶液和质量分数为0.2%~0.5%的NaF溶液混合而成,且所述刻蚀液中浓度为0.5mol/L~1mol/L的Na2SO4溶液与质量分数为0.2%~0.5%的NaF溶液的体积比为1:1。
6.根据权利要求5所述的一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的制备方法,其特征在于步骤一中所述刻蚀处理具体过程如下:采用双电极体系以除油后钛片作为阳极,以铂片作为阴极,阴极与阳极平行放置,且阴极与阳极的间距为20mm,阳极与电源正极连接,阴极与电源负极连接,以刻蚀液作为电解液,形成回路,在5V~20V的恒电压下进行刻蚀,刻蚀时间为30min~60min,得到刻蚀钛片。
7.根据权利要求6所述的一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的制备方法,其特征在于步骤二中所述电沉积具体操作过程如下:采用恒电流沉积法以刻蚀钛片作为阴极,以铂片作为阳极,阴极与阳极平行放置,且阴极与阳极的间距为10mm~40mm,阳极与电源正极连接,阴极与电源负极连接,以电沉积溶液作为电解液,形成回路,在电流为1mA~10mA下电沉积2min~20min,得到羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极。
8.根据权利要求7所述一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的制备方法,其特征在于步骤三中所述电沉积具体操作过程如下:采用恒电流沉积法以羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极作为阴极,以铂片作为阳极,阴极与阳极平行放置,且阴极与阳极的间距为10mm~40mm,阳极与电源正极连接,阴极与电源负极连接,以电沉积溶液作为电解液,形成回路,在电流为1mA~10mA下电沉积2min~20min,得到镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极。
9.如权利要求1所述的一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的应用,其特征在于以镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极作为工作电极采用电化学氧化法处理盐酸强力霉素废水。
10.根据权利要求9所述一种镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极的应用,其特征在于所述电化学氧化法处理盐酸强力霉素废水具体过程如下:以镍/羟基化多壁碳纳米管/钛复合电极作为工作电极,工作电极与电源负极连接,以铂片作为对电极,对电极与电源正极连接,在电流强度为1mA~20mA下进行电化学氧化,至盐酸强力霉素废水中盐酸强力霉素的浓度低于7mg/L,即完成电化学氧化法处理盐酸强力霉素废水。
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