本发明涉及钛基阳极电极材料领域，尤其涉及一种用于工业废水处理的钛基阳极电极材料及其制备方法。
背景技术：
1、随着人们环保意识的增强，各国对污染物排放的限制标准越来越严格，对环保高效的工业难降解有机废水处理技术的需求越来越迫切；尽管生化法在工业废水处理领域得到了较为广泛的应用，然而对于化工、制药等来源的工业废水，由于含高浓度有毒且难生物降解有机物，采用传统单一的生化法处理易发生活性污泥膨胀、微生物中毒等问题，不能取得令人满意的处理效果；另外，生化法受水温、ph、微生物对污染物的降解能力和耐受力等影响较大，对环境非常敏感，并且占地面积大、工艺流程长，这些大大限制了其在很多工业废水处理中的实际应用。
2、电催化氧化法因具有环境兼容性好、不易产生二次污染、处理效率高、操作简便、易于实现自动化等特点，引起国内外业内人士的广泛关注，是当前生物难降解有机废水处理领域的研究热点和前沿领域之一；高性能、低成本电极材料的开发是电催化氧化技术实现规模化应用的关键；因此，一种用于工业废水处理的钛基阳极电极材料制备工艺成为整个社会亟待解决的技术问题。
技术实现思路
1、为此，本发明提供一种用于工业废水处理的钛基阳极电极材料及其制备方法，用以克服现有技术中易发生活性污泥膨胀，微生物中毒，受水温、ph、微生物对污染物的降解能力和耐受力等影响较大，对环境非常敏感，并且占地面积大、工艺流程长的问题。
2、为实现上述目的，本发明提供一种用于工业废水处理的钛基阳极电极材料，钛基阳极电极材料包括钛丝网格状基体和镶嵌于所述钛丝网格状基体内的涂层，所述涂层包括金属氧化物粉体。
3、进一步地，金属氧化物粉体选自二氧化钛、氧化钨、氧化锡、氧化钌和氧化铱中的任意一种或多种；和/或所述二氧化钛在所述涂层中的质量占比为10-20％；和/或所述氧化钨在所述涂层中的质量占比为5-10％；和/或所述氧化锡在所述涂层中的质量占比为5-10％；和/或所述氧化钌在所述涂层中的质量占比为1-3％；和/或所述氧化铱在所述涂层中的质量占比为1-3％；
4、和/或所述涂层还包括非金属氧化物；和/或所述非金属氧化物选自二氧化硅；和/或所述二氧化硅在所述涂层中的质量占比为10-20％；
5、和/或所述涂层还包括导电剂，和/或所述导电剂选自石墨烯；和/或所述石墨烯在所述涂层中的质量占比为2-5％；
6、和/或所述涂层还包括粘结剂，和/或所述粘结剂选自环氧树脂ab胶，和/或所述粘结剂在所述涂层中的质量占比为10-20％。
7、进一步地，钛基阳极电极材料的比表面积为15-20m2/g，和/或所述钛基阳极电极材料的孔隙率为50-60％。
8、另一方面，本发明还提供一种用于工业废水处理的钛基阳极电极材料的制备方法，钛基阳极电极材料的制备方法包括：
9、步骤s1，将包括氧化物粉体、环氧树脂ab胶、酸性试剂和溶剂的原料混合后进行超声振动、陈化处理，得到溶胶涂液；
10、步骤s2，将所述溶胶涂液涂布于钛丝网格状基体的表面形成涂层，得到涂布后的钛丝网格状基体；
11、步骤s3，将所述涂布后的钛丝网格状基体依次进行干燥处理、氧化处理、退火处理和冷却，得到钛基阳极电极材料；
12、其中，所述氧化物粉体包括金属氧化物粉体。
13、进一步地，步骤s1中，所述金属氧化物粉体、所述环氧树脂ab胶和所述酸性试剂的质量比为40-60:20-40:50-70；和/或所述酸性试剂为稀盐酸和/或稀硝酸，优选所述酸性试剂中h+的摩尔浓度为5-10mo l/l。
14、进一步地，步骤s1中，所述溶胶涂液的固含量为10-15％，和/或所述溶剂选自乙二醇、无水乙醇、异丙醇、正丁醇中的任意一种或多种。
15、进一步地，步骤s2中，所述钛丝网格状基体横切剖面具有梯度结构，优选所述横切剖面梯度结构从钛丝网格状基体的钛丝的第一表面至心部再至第二表面为100-200-100-50-20-20-20-20-100-200-100目数，其中，所述第一表面与所述第二表面为钛丝网格状基体的两个相对的表面，和/或所述钛丝网格状基体的厚度为3-5mm。
16、进一步地，步骤s2还包括，对所述钛丝网格状基体表面进行预处理，所述预处理的过程包括：
17、a、采用有机溶剂对所述钛丝网格状基体进行清洗处理，得到清洗后基体；
18、b、采用碱性试剂对所述清洗后基体进行浸渍处理，得到浸渍后基体；
19、和/或所述清洗处理的时间为30-40min，和/或所述有机溶剂选自丙酮、乙醇、异丙醇中的任意一种或多种；
20、和/或所述浸渍处理的温度为25～30℃，和/或所述浸渍处理的时间为30-40min，和/或所述碱性试剂选自10-15wt％的naoh溶液、koh溶液、ba(oh)2溶液中的任意一种或多种。
21、进一步地，步骤s3中，所述干燥处理的温度为100-120℃，和/或所述干燥处理的时间为10-15min；和/或所述热氧化处理的温度为250-300℃，和/或所述热氧化处理的时间为15-20min；和/或所述退火处理的温度为25-30℃，和/或所述退火处理的时间为1-2h；和/或所述冷却为自然冷却。
22、另一方面，本发明还提供一种用于工业废水处理的钛基阳极电极材料在工业废水处理方面的应用。
23、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明是以多层多网格钛网烧结的合金作为基体，并将涂层嵌入多层网格结构的合金基体中，经热处理后形成钛基阳极电极材料；该钛基阳极电极材料具有多价带多金属及其氧化物作为涂层和极高的比表面积，以及多金属氧化物产生良好的协同作用，使得电极整体的比电容量得到巨大提升，因其电催化氧化活性高、制作工艺简单，成本低廉，且具有非常良好的循环寿命，并有效应用于难以降解的工业有机废水处理工程中；制备过程无污染，不产生污染环境或危害人体的物质，更加绿色环保。
1.一种用于工业废水处理的钛基阳极电极材料，其特征在于，所述钛基阳极电极材料包括钛丝网格状基体和镶嵌于所述钛丝网格状基体内的涂层，所述涂层包括金属氧化物粉体。
2.根据权利要求1所述的用于工业废水处理的钛基阳极电极材料，其特征在于，所述金属氧化物粉体选自二氧化钛、氧化钨、氧化锡、氧化钌和氧化铱中的任意一种或多种；和/或所述二氧化钛在所述涂层中的质量占比为10-20％；和/或所述氧化钨在所述涂层中的质量占比为5-10％；和/或所述氧化锡在所述涂层中的质量占比为5-10％；和/或所述氧化钌在所述涂层中的质量占比为1-3％；和/或所述氧化铱在所述涂层中的质量占比为1-3％；
3.根据权利要求2所述的用于工业废水处理的钛基阳极电极材料，其特征在于，所述钛基阳极电极材料的比表面积为15-20m2/g，和/或所述钛基阳极电极材料的孔隙率为50-60％。
4.一种权利要求1至3中任一项所述用于工业废水处理的钛基阳极电极材料的制备方法，其特征在于，所述钛基阳极电极材料的制备方法包括：
5.根据权利要求4所述用于工业废水处理的钛基阳极电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述金属氧化物粉体、所述环氧树脂ab胶和所述酸性试剂的质量比为40-60:20-40:50-70；和/或所述酸性试剂为稀盐酸和/或稀硝酸，优选所述酸性试剂中h+的摩尔浓度为5-10mol/l。
6.根据权利要求4所述用于工业废水处理的钛基阳极电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述溶胶涂液的固含量为10-15％，和/或所述溶剂选自乙二醇、无水乙醇、异丙醇、正丁醇中的任意一种或多种。
7.根据权利要求4所述用于工业废水处理的钛基阳极电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，所述钛丝网格状基体横切剖面具有梯度结构，优选所述横切剖面梯度结构从钛丝网格状基体的钛丝的第一表面至心部再至第二表面为100-200-100-50-20-20-20-20-100-200-100目数，其中，所述第一表面与所述第二表面为钛丝网格状基体的两个相对的表面，和/或所述钛丝网格状基体的厚度为3-5mm。
8.根据权利要求4所述用于工业废水处理的钛基阳极电极材料的制备方法，其特征在于，在涂布之前，所述步骤s2还包括，对所述钛丝网格状基体表面进行预处理，所述预处理的过程包括：
9.根据权利要求4所述用于工业废水处理的钛基阳极电极材料的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，所述干燥处理的温度为100-120℃，和/或所述干燥处理的时间为10-15min；和/或所述热氧化处理的温度为250-300℃，和/或所述热氧化处理的时间为15-20min；和/或所述退火处理的温度为25-30℃，和/或所述退火处理的时间为1-2h；和/或所述冷却为自然冷却。
10.根据权利要求4所述用于工业废水处理的钛基阳极电极材料的制备方法，其特征在于，将所述的用于工业废水处理的钛基阳极电极材料应用在工业废水处理方面。
