[发明专利]阴极板、电催化氧化装置和阴极板的制作方法

说明书

本发明涉及电催化废水处理领域，公开了一种阴极板、电催化氧化装置和阴极板的制作方法，该阴极板包括交替层叠的金属网和生物质炭层，所述生物质炭层至少分布于层叠外层，以包覆所述金属网的层叠面。本发明中的阴极板可以作为阴极以构建电催化降解系统，并且该阴极板的表面具有多级孔隙结构和丰富含氧官能团，能够在电极表面产生大量H₂O₂，可有效抑制阴极污染现象，以防止结垢，同时产生的H₂O₂可以在阳极表面催化产生羟基自由基，从而进一步促进污染物的降解，实现降解体系中电能的充分利用。

技术领域

本发明涉及电催化废水处理领域，具体地涉及阴极板、电催化氧化装置和阴极板的制作方法。

背景技术

电催化作为一种新型的化学处理技术，在去除难降解有机污染物方面具有矿化率高，降解速率快等优点。但是，在现有阶段的实际应用中，普遍利用电催化装置中的阳极对污染物进行催化氧化实现污染物去除目的，该装置中的阴极普遍采用不锈钢或钛等材料，在反应过程中，阴极表面容易结垢，从而影响催化效率，并增加运行成本，最重要的，该类电催化装置中的阴极未被充分利用，从而造成了能源的浪费。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的电催化装置中阴极容易结垢，且对于降解体系无催化作用问题，提供一种阴极板、电催化氧化装置和阴极板的制作方法，该阴极板可以作为阴极以构建电催化降解系统，并且该阴极板的表面具有多级孔隙结构和丰富含氧官能团，能够在电极表面产生大量H₂O₂，可有效抑制阴极污染现象，以防止结垢，同时产生的H₂O₂可以在阳极表面催化产生羟基自由基，从而进一步促进污染物的降解，实现降解体系中电能的充分利用。

为了实现上述目的，本发明第一方面提供一种阴极板，包括交替层叠的金属网和生物质炭层，所述生物质炭层至少分布于层叠外层，以包覆所述金属网的层叠面。

可选地，所述阴极板包括分布于外层的三个所述生物质炭层和设置于该三个所述生物质炭层之间的二个所述金属网。

可选地，所述金属网的孔数为10-100目，且厚度为1-3mm。

可选地，所述金属网为钛金属网。

可选地，所述生物质炭层为木质炭层，其厚度为10-30mm。

本发明第二方面提供一种电催化氧化装置，包括电源、连接至所述电源的阳极板、以及连接至所述电源的阴极板。

可选地，所述阳极板材料为钌铱合金，其长度为90-110mm，宽度为70-90mm，厚度为8-12mm。

可选地，所述阴极板的长度为90-110mm，宽度为70-90mm；其中，经压缩后的所述阴极板的厚度为10-30mm。

可选地，所述阴极板中的金属网长度为90-100mm，宽度为70-80mm，厚度为1-3mm，孔数为10-100目。

可选地，所述阴极板中的木质炭层长度为90-110mm，宽度为70-90mm，厚度为10-30mm。

本发明第三方面提供一种阴极板的制作方法：

S1：将木质材料放置碱性溶液浸泡；

S2：将碱性溶液浸泡后的木质材料用去离子水冲洗后，并将其放置酸性溶液浸泡，以使得木质材料的PH值为7，最后放置去离子水中保存；

S3：将保存在去离子水中的木质材料与金属网相互间隔叠加，以形成复合材料，并对复合材料进行压缩；

S4：将压缩后的复合材料进行高温反应，在自然冷却后，用去离子水冲洗直至出水pH＝7，再经过60℃干燥。