阴极结构及其制备方法和应用与流程

本发明涉及电化学还原
技术领域：
，尤其是涉及一种阴极结构及其制备方法和应用。
背景技术：
：碘代x射线造影剂(iodinatedx-raycontrastmedia，icms)是最常用的血管给药之一，被用于诊断人体体内结构，辅助一些可能不会吸收x射线的软组织、内脏和血管等可视化。常见的icms包括泛影酸、泛影葡胺、碘帕醇等。其中的碘原子电子密度大，吸收x射线效率高，因此可以使待测器官与周围组织之间形成对比，从而清晰成像。icms具有高度稳定性，不被人体分解代谢，摄入后会在很短时间内排出体外，进入公共排水系统。由于icms结构稳定，它们在传统的污水处理厂中不能被有效去除，从而被排放到环境中。icms被普遍认为对人类和野生动物无毒，但它们具有极性和持久性，这使它们能长期存在于水生环境中并通过土壤渗入地下水含水层，它们在天然水环境迁移转化或者自来水厂加氯消毒过程中能转化为具有毒性的碘代消毒副产物，对环境有潜在风险，且其对人体健康存在潜在的威胁。通常，处理icms的方法可归纳为物理法、生物法、化学法以及将若干种方法的耦合。物理法分离icms效率较高，其中物理吸附或化学吸附及其结合可同时分离多种icms。然而，该方法吸附容量有限，再生工艺繁琐，而且该过程仅是对icms进行相转移，并未降低其毒性。生物法降解icms虽有一定效果，但周期长、对水质营养配比要求高、不同阶段对溶解氧含量要求较为严格，而且大部分icms难以被彻底降解。化学法主要包括焚烧法、负载具有储氢能力贵金属的化学还原法、高级氧化技术(aops)以及高级还原技术(arps)等。焚烧法在高温下分解icms可能会产生二噁英/呋喃而增强有机物毒性。虽然高温高压在均一物相中分解icms可有效抑制二噁英/呋喃的生成，但该技术成本高且设备腐蚀严重。负载型催化剂在常温常压下还原降解icms能克服以上缺点，但需要负载贵金属且通入还原性氢气，增加了处置成本。通过原位生成强氧化物种(如·oh、so4·-等)的aops可以迅速降解icms，但难以彻底矿化icms，同时会生成大量碘代副产物。通过紫外光生成强还原性水合电子eaq-的arps可以选择性降解低浓度icms，但是存在能耗较高、脱碘效率较低等问题。电化学还原arps技术是能量利用效率最高的途径，具有能耗低、icms还原率高、无二次污染等优点，是目前处理icms的主流技术。核心的问题是如何制备出高效、廉价、稳定的电化学还原阴极。有鉴于此，特提出本发明。技术实现要素：本发明的第一目的在于提供阴极结构，该阴极结构能够更高效的实现电子传递，且化学性质稳定，能够实现高稳定性和高效率的电化学还原脱碘。本发明的第二目的在于提供阴极结构的制备方法，该制备方法操作简单，条件温和。本发明的第三目的在于提供上述阴极结构在电化学还原中的应用，具体的可用于电化学还原水中碘代x射线造影剂。本发明的第四目的在于提供一种电化学还原碘代x射线造影剂的系统。为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：阴极结构，包括金属基底和附着于所述金属基底两面的金属有机框架层，所述金属有机框架层表面设置有酸性保护层。本发明的阴极结构，可以实现高稳定性和高效率的电化学还原脱碘，与传统的金、铂等贵金属阴极材料相比，金属有机框架修饰的阴极结构可以更加高效的实现电子传递，同时化学性质更加稳定，不易因阴极腐蚀导致金属流失或者失活；而与其他非贵金属的阴极材料相比，铜的金属有机框架修饰的阴极结构活性更强，能有效降低还原反应活化能，同时具有较高的氢自由基选择性，在较低阴极电势下稳定的产生大量高活性氢自由基，能够有效用于icms的还原脱碘。在本发明一具体实施方式中，所述金属基底包括钛基基底。钛基基底，成本低，且电化学稳定性好。在具体实施方式中，所述钛基基底层可以直接采用钛金属层(如钛板)，也可将钛金属层进行常规表面预处理，以实现表面氧化层的去除及表面多孔化，能够进一步提高活性。具体的，优选的表面预处理的方法包括：喷砂、碱洗和酸腐蚀。其中，所述碱洗包括：以浓度为5％～10％的氢氧化钠溶液浸泡15～30min；所述酸腐蚀包括：以浓度为8％～10％的草酸水溶液在90～95℃条件下连续浸泡2～3h。上述处理后的钛基基底层在绝氧条件下进行储存备用，以避免被进一步氧化。在本发明一具体实施方式中，所述钛基基底层的厚度为1～2mm。在本发明一具体实施方式中，所述酸性保护层包括氧化铝层。采用氧化铝层能够提供稳定的酸性保护，避免金属颗粒在阳极电势下逐渐流失。同时，氧化铝层具有较好的渗透性，可保障金属有机框架层活性位点对水溶液中icms的有效催化作用。在本发明一具体实施方式中，所述酸性保护层的厚度为100～1000nm。在具体实施方式中，所述酸性保护层可直接复合于金属有机框架层表面，或通过常规镀膜的方式在金属有机框架层镀膜形成酸性保护层。在本发明一具体实施方式中，所述金属有机框架层主要由金属有机框架材料制成。在本发明一具体实施方式中，所述金属有机框架层的厚度为1～2nm。在本发明一具体实施方式中，所述金属有机框架材料为铜基金属有机框架材料。与传统的金、铂等贵金属阴极材料相比，铜的金属有机框架修饰的阴极结构可使icms还原后脱除的碘以碘离子形态稳定的存在于水溶液中，可有效防止一碘代乙酸、三碘甲烷、碘酸盐等消毒副产物的生成。在本发明一具体实施方式中，所述铜基金属有机框架材料可采用现有的铜基金属有机框架材料，如cu3(btc)2，其制备方法参考常规方法。在本发明一具体实施方式中，所述铜基金属有机框架材料也可采用铜盐与酸性配体制备得到的铜基金属有机框架材料。其中，所述铜盐包括硝酸铜；所述酸性配体包括均苯三甲酸、均苯三乙酸和均苯三丁酸中的任一种；所述制备的方法包括采用电化学沉积法在电化学氧化/还原条件下制备，也可采用常规的搅拌法、水热/溶剂热法等等。在本发明一优选实施方式中，所述金属有机框架层主要由金属有机框架材料在非氧化气氛中焙烧处理得到。金属有机框架层不经过焙烧处理，也可以实现电化学还原脱碘，但经过焙烧处理后得到的阴极结构，能够进一步提高阴极结构的稳定性和效率。其中，所述非氧化气氛包括氮气和惰性气体。在本发明的具体实施方式中，所述焙烧处理的条件包括：焙烧处理的温度为950～1200℃，焙烧处理的时间为3～10h。本发明还提供了上述阴极结构的制备方法，包括如下步骤：在所述金属基底两面复合形成所述金属有机框架层，在所述金属有机框架层表面复合形成所述酸性保护层。在本发明的具体实施方式中，还包括对所述金属基底进行预处理，所述预处理包括：喷砂、碱洗和酸腐蚀，以实现对金属基底如钛板表面氧化层的去除，同时还能够实现表面多孔化。其中，所述碱洗包括：以浓度为5％～10％的氢氧化钠溶液浸泡15～30min；所述酸腐蚀包括：以浓度为8％～10％的草酸水溶液在90～95℃条件下连续浸泡2～3h。上述处理后的钛基基底层在绝氧条件下进行储存备用，以避免被进一步氧化。在本发明的具体实施方式中，复合形成所述金属有机框架层的方法包括：将所述金属有机框架材料分散于有机溶剂中，涂覆于所述金属基底两面，干燥处理，形成金属有机框架层。在本发明的另一具体实施方式中，复合形成所述金属有机框架层的方法包括：以所述金属基底为电极，浸入含酸性配体与铜盐的溶液中，在电化学氧化/还原条件下形成金属有机框架层；其中，所述酸性配体包括均苯三甲酸、均苯三乙酸和均苯三丁酸中的任一种。在本发明的具体实施方式中，所述电化学氧化/还原的条件包括：以所述金属基底为阴极，铂片为阳极(对电极)，电压为1.5～2.0v、电流为0.1～0.2a，连续处理25～35min；阴阳极互换，电压为2.0～2.5v、电流为0.05～0.1a，连续处理30～40min。在本发明的优选实施方式中，所述溶液中，溶剂为水，所述酸性配体的浓度为10～50g/l，所述铜盐的浓度为0.01～0.1g/l。在本发明的优选实施方式中，还包括：在复合形成所述金属有机框架层后，于非氧化气氛下对所述金属有机框架层进行焙烧处理。优选的，所述焙烧处理的条件包括：焙烧处理的温度为950～1200℃，焙烧处理的时间为3～10h。通过调控上述焙烧条件，能够使在金属基底表面形成最薄的单原子层的金属碳化物材料。在本发明的具体实施方式中，所述非氧化气氛包括氮气和惰性气体。具体优选的，所述非氧化气氛中，氮气的体积分数为93％～95％，惰性气体的体积分数为5％～7％。其中，所述惰性气体包括氩气和氦气中的任一种或两种混合。在上述气氛下，能够形成稳定的缺氧环境，避免在高温条件下金属有机框架收缩或者重新结晶，保证金属有机框架材料的结构。在本发明的具体实施方式中，复合形成所述酸性保护层的方法包括：涂覆形成酸性保护层。在本发明的另一具体实施方式中，复合形成所述酸性保护层的方法包括：将复合有所述金属有机框架层的金属基底置于三甲基铝溶液中浸泡12～24h，在空气气氛中于480～500℃条件下进行焙烧；其中，所述三甲基铝溶液的溶剂为无水甲醇或三氯乙烷，所述三甲基铝的浓度为5％～10％。优选的，所述复合形成所述酸性保护层的方法重复3～5次，以使氧化铝层的厚度为100～1000nm。通过上述处理方式，可在金属有机框架层表面形成稳定的氧化铝镀膜，且保证氧化铝的渗透性，保障金属有机框架层活性位点的有效催化。本发明还提供了上述阴极结构在电化学还原碘代x射线造影剂中的应用。电化学还原技术，通过外加电源，将阴极释放的电子直接传递给目标污染物实现还原脱碘。另外，在阴极通过电子激发产生具有强还原能力的活性氢，将携带的电子传递给目标污染物而发生一系列反应，从而达到去除目标污染物的目的。本发明还提供了电化学还原碘代x射线造影剂的系统，所述系统包括上述任一种所述的阴极结构。在本发明的具体实施方式中，所述系统还包括电解槽、电源和阳极，所述阳极为石墨电极，所述电源为直流电源。在本发明的具体实施方式中，所述阴极和所述阳极的极板间距为10～15mm。在本发明的具体实施方式中，所述电解槽上设置有气体出口。与现有技术相比，本发明的有益效果为：(1)本发明的阴极结构能够实现高效的电子传递，且化学性质稳定，可稳定高效的进行电化学还原脱碘；(2)本发明的阴极结构用于电化学还原中，能够用于水溶液中icms的还原脱碘，同时脱除的碘以碘离子形态稳定的存在于水溶液中，可有效防止一碘代乙酸、三碘甲烷、碘酸盐等消毒副产物的生成。附图说明为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本发明实施例提供的阴极结构的结构示意图；图2为本发明实施例提供的电化学还原碘代x射线造影剂的系统的结构示意图；图3为本发明实验例采用电化学还原碘代x射线造影剂泛影葡胺的浓度及脱碘率随时间的变化；图4为本发明实验例采用电化学还原碘代x射线造影剂碘帕醇的浓度及脱碘率随时间的变化。附图标记：1-阴极结构；11-金属基底；12-金属有机框架层；13-酸性保护层；2-阳极；3-电源；4-电解槽；5-接线柱；41-气体出口。具体实施方式下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。图1为本发明实施例提供的阴极结构的结构示意图。如图1所示，本实施例提供的阴极结构包括金属基底11和附着于所述金属基底11两面的金属有机框架层12，所述金属有机框架层12表面设置有酸性保护层13。在本发明一具体实施方式中，所述金属基底为钛基基底。在具体实施方式中，所述钛基基底层可以直接采用钛金属层，如钛板，也可将钛金属层进行常规表面预处理，以实现表面氧化层的去除及表面多孔化，能够进一步提高活性。在本发明一具体实施方式中，所述钛基基底层的厚度为1～2mm。在本发明一具体实施方式中，所述酸性保护层为氧化铝层。采用氧化铝层能够提供稳定的酸性保护，避免金属颗粒在阳极电势下逐渐流失。同时，氧化铝层具有较好的渗透性，可保障金属有机框架层活性位点对水溶液中icms的有效催化作用。在本发明一具体实施方式中，所述氧化铝层的厚度为100～1000nm。在具体实施方式中，所述酸性保护层可直接复合于金属有机框架层表面，或通过常规镀膜的方式在金属有机框架层镀膜形成酸性保护层。在本发明一具体实施方式中，所述金属有机框架层主要由金属有机框架材料制成。在本发明一具体实施方式中，所述金属有机框架层的厚度为1～2nm。在本发明一具体实施方式中，所述金属有机框架材料为铜基金属有机框架材料。在本发明一具体实施方式中，所述铜基金属有机框架材料可采用现有的铜基金属有机框架材料，如cu3(btc)2(也就是hkust-1)，其制备方法参考常规方法。在本发明一具体实施方式中，所述铜基金属有机框架材料也可采用铜盐与酸性配体制备得到的铜基金属有机框架材料。其中，所述铜盐包括硝酸铜；所述酸性配体包括均苯三甲酸、均苯三乙酸和均苯三丁酸中的任一种；所述制备的方法包括在电化学氧化/还原条件下制备，也可采用常规的搅拌法、水热/溶剂热法等等。在本发明一优选实施方式中，所述金属有机框架层主要由金属有机框架材料在非氧化气氛中焙烧处理得到。金属有机框架层不经过焙烧处理，也可以实现电化学还原脱碘，但经过焙烧处理后得到的阴极结构，能够进一步提高阴极结构的稳定性和效率。其中，所述非氧化气氛包括氮气和惰性气体。在本发明的具体实施方式中，所述焙烧处理的条件包括：焙烧处理的温度为950～1200℃，焙烧处理的时间为3～10h。本发明还提供了上述阴极结构的制备方法，包括如下步骤：在所述金属基底两面复合形成所述金属有机框架层，在所述金属有机框架层表面复合形成所述酸性保护层。在本发明的具体实施方式中，还包括对所述金属基底进行预处理，所述预处理包括：喷砂、碱洗和酸腐蚀，以实现对金属基底如钛板表面氧化层的去除，同时还能够实现表面多孔化。其中，所述碱洗包括：以浓度为5％～10％的氢氧化钠溶液浸泡15～30min；所述酸腐蚀包括：以浓度为8％～10％的草酸水溶液在90～95℃条件下连续浸泡2～3h。上述处理后的钛基基底层在绝氧条件下进行储存备用，以避免被进一步氧化。在本发明的具体实施方式中，复合形成所述金属有机框架层的方法包括：将所述金属有机框架材料分散于有机溶剂中，涂覆于所述金属基底两面，干燥处理，形成金属有机框架层。其中，干燥处理可采用常规烘干方式，能除去有机溶剂即可。在本发明的另一具体实施方式中，复合形成所述金属有机框架层的方法包括：以所述金属基底为阴极，浸入含酸性配体与铜盐的溶液中，在电化学氧化/还原条件下形成金属有机框架层；其中，所述酸性配体包括均苯三甲酸、均苯三乙酸和均苯三丁酸中的任一种；所述铜盐包括硝酸铜。在本发明的具体实施方式中，所述电化学氧化/还原的条件包括：以所述金属基底为阴极，铂片为阳极(对电极)，电压为1.5～2.0v、电流为0.1～0.2a，连续处理25～35min；阴阳极互换，电压为2.0～2.5v、电流为0.05～0.1a，连续处理30～40min。在本发明的优选实施方式中，所述溶液中，溶剂为水，所述酸性配体的浓度为10～50g/l，所述铜盐的浓度为0.01～0.1g/l。在本发明的优选实施方式中，还包括：在复合形成所述金属有机框架层后，于非氧化气氛下对所述金属有机框架层进行焙烧处理。优选的，所述焙烧处理的条件包括：焙烧处理的温度为950～1200℃，焙烧处理的时间为3～10h。通过调控上述焙烧条件，能够使在金属基底表面形成最薄的单原子层的金属碳化物材料。在本发明的具体实施方式中，所述非氧化气氛包括氮气和惰性气体。具体优选的，所述非氧化气氛中，氮气的体积分数为93％～95％，惰性气体的体积分数为5％～7％。其中，所述惰性气体包括氩气和氦气中的任一种或两种混合。在上述气氛下，能够形成稳定的缺氧环境，避免在高温条件下金属有机框架收缩或者重新结晶，保证金属有机框架材料的结构。在本发明的具体实施方式中，复合形成所述酸性保护层的方法包括：涂覆形成酸性保护层。在本发明的另一具体实施方式中，复合形成所述酸性保护层的方法包括：将复合有所述金属有机框架层的金属基底置于三甲基铝溶液中浸泡12～24h，在空气气氛中于480～500℃条件下进行焙烧，优选焙烧20～24h；其中，所述三甲基铝溶液的溶剂为无水甲醇或三氯乙烷，所述三甲基铝的浓度为5％～10％。优选的，所述复合形成所述酸性保护层的方法重复3～5次，以使氧化铝层的厚度为100～1000nm。通过上述处理方式，可在金属有机框架层表面形成稳定的氧化铝镀膜，且保证氧化铝的渗透性，保障金属有机框架层活性位点的有效催化。本发明还提供了上述阴极结构在电化学还原碘代x射线造影剂中的应用。如在不同实施方式中，所述碘代x射线造影剂包括但不限于泛影葡胺和碘帕醇。在本发明的具体实施方式中，所述电化学还原碘代x射线造影剂的方法包括：(a)除去含碘代x射线造影剂的溶液中的溶解氧，加入硫酸钠电解质和磷酸盐，得到待处理溶液；(b)以所述阴极结构为阴极、石墨电极为阳极，浸入所述待处理溶液中，于0.5～1ma/cm2的电流、0.1～0.4v的电压下进行电化学还原处理10～20min。其中，加入硫酸钠电解质和磷酸盐，使所述待处理溶液中，硫酸钠电解质和磷酸盐的浓度分别为0.08～0.1mol/l、0.008～0.01mol/l，优选分别为0.1mol/l、0.01mol/l。在本发明的具体实施方式中，所述电化学还原处理的温度为25±2℃。电化学还原技术，通过外加电源，将阴极释放的电子直接传递给目标污染物实现还原脱碘。另外，在阴极通过电子激发产生具有强还原能力的活性氢，将携带的电子传递给目标污染物而发生一系列反应，从而达到去除目标污染物的目的。本发明还提供了电化学还原碘代x射线造影剂的系统，如图2所示，所述系统包括上述任一种所述的阴极结构1、阳极2、电源3和电解槽4，所述阴极结构1和阳极2分别置于所述电解槽4内并分别与所述电源3的负正极电连接。在本发明的具体实施方式中，所述阳极2为石墨电极，所述电源3为直流电源。在本发明的具体实施方式中，所述电解槽4上设置有气体出口41。在本发明的具体实施方式中，所述系统还包括接线柱5，所述电源3与所述阴极结构1和所述阳极2分别通过所述接线柱5实现电连接。实施例1本实施例提供了一种阴极结构的制备方法，包括如下步骤：(1)选取厚度为2mm的钛板，对所述钛板进行预处理，所述预处理的方法包括：喷砂、碱洗、酸腐蚀过程；其中碱洗以浓度为5％～10％的氢氧化钠溶液浸泡30min，酸腐蚀以浓度为10％的草酸水溶液在95℃条件下连续浸泡3h，然后将预处理后的钛板在绝氧条件下储存备用。(2)电化学氧化/还原制备金属有机框架层以均苯三甲酸为酸性配体、硝酸铜为铜盐配制混合溶液，所述混合溶液的溶剂为水、所述混合溶液中均苯三甲酸的浓度为30g/l、所述混合溶液中铜盐的浓度为0.05g/l；然后以步骤(1)中预处理后的钛板作为阴极，铂片作为对电极(阳)极，均浸入所述混合溶液中，控制池电压为1.5v、电流为0.1a，连续处理25min；然后阴阳极互换，控制池电压为2.0v、电流为0.05a，连续处理30min，在预处理后的钛板表面形成铜基金属有机框架层，铜基金属有机框架层的厚度为1.5nm。(3)步骤(2)得到的附着有金属有机框架层的钛板置于含95％的氮气和5％的氩气的气氛下焙烧，焙烧温度为1050℃，焙烧时间为5h；焙烧结束后降温取出；(4)将经步骤(3)处理后的结构置于三甲基铝溶液中浸泡24h，然后在空气气氛中于500℃条件下进行焙烧20h，形成稳定的氧化铝镀膜；重复该步骤4次，使氧化铝层的厚度为500nm；得到所述阴极结构；其中，所述三甲基铝溶液的溶剂为无水甲醇，所述三甲基铝溶液中，三甲基铝的质量浓度为5％。实施例2本实施例参考实施例1的阴极结构的制备方法，区别仅在于：步骤(2)中制备金属有机框架层的方法为：采用金属有机框架材料cu3(btc)2，将其分散于有机溶剂如异丙醇中，分散浓度为1-2g/l；然后将其涂覆于步骤(1)预处理后的钛板两面，室温干燥除去有机溶剂异丙醇，形成金属有机框架层，金属有机框架层的厚度为1.5nm。实施例3本实施例参考实施例1的阴极结构的制备方法，区别仅在于：步骤(2)中制备金属有机框架层的方法为：采用金属有机框架材料cu3(btc)2，将其分散于有机溶剂如异丙醇中，分散浓度为1-2g/l；然后将其涂覆于步骤(1)预处理后的钛板两面，室温干燥除去有机溶剂异丙醇，形成金属有机框架层。并且，不包括步骤(3)的焙烧，直接将步骤(2)处理后的复合有金属有机框架层的钛板进行后续步骤(4)的处理。实施例4本实施例参考实施例1的阴极结构的制备方法，区别仅在于：步骤(4)中制备氧化铝层的方法为：将经步骤(3)处理后的结构置于三甲基铝溶液中浸泡12h，然后在空气气氛中于500℃条件下进行焙烧20h，形成稳定的氧化铝镀膜；重复该步骤3次，使氧化铝层的厚度为100nm。实施例5-8本实施例提供了电化学还原碘代x射线造影剂的方法，参考图2的结构示意图进行系统组装，包括如下步骤：(1)取100ml含碘代x射线造影剂的水溶液，所述水溶液中的碘代x射线造影剂的初始浓度为100mg/l，注入电解槽中，以石墨电极为阳极，分别采用实施例1-4制备得到的阴极结构作为阴极，两个电极极板面积均为60cm2，调节极板间距为10mm，将其与直流电源连接；(2)在水溶液中通入氮气10min以去除溶解氧，然后加入硫酸钠电解质和磷酸盐(如磷酸钠)，使水溶液中硫酸钠电解质和磷酸盐的浓度分别达到0.1mol/l和0.01mol/l，初始ph为6～7；(3)控制电流密度为0.8ma/cm2，外加电压为2v，反应温度控制在25℃，连续处理10～20min，以实现对碘代x射线造影剂的脱碘处理。实施例5-8分别对应采用实施例1-4制备的阴极结构作为阴极的实施方式。实验例1参考实施例5的电化学还原碘代x射线造影剂的方法，其中碘代x射线造影剂为泛影葡胺，电极首次使用时，经20min电化学还原反应后，水溶液中的泛影葡胺基本去除，脱碘率达到98％，具体泛影葡胺浓度和脱碘率随时间的变化如图3所示。重复上述实验10次后，泛影葡胺去除率仍可达到99％，脱碘率仍可达到95％。参考实施例5的电化学还原碘代x射线造影剂的方法，其中碘代x射线造影剂为碘帕醇，电极首次使用时，经16min电化学还原反应后，水溶液中的碘帕醇基本去除，脱碘率达到97％，具体碘帕醇浓度和脱碘率随时间的变化如图4所示。重复上述实验10次后，碘帕醇去除率仍可达到99％，脱碘率仍可达到95％。实验例2参考实施例5的电化学还原碘代x射线造影剂的方法，其中碘代x射线造影剂分别为泛影葡胺和碘帕醇，阴极分别采用实施例1-4的阴极结构，分别进行电化学还原碘代x射线造影剂(泛影葡胺的处理时间为20min，碘帕醇的处理时间为16min)，对不同实施例的阴极结构的脱碘效果进行对比分析，具体结果见表1。4组电极首次使用时泛影葡胺和碘帕醇均去除率均可达到99％，均脱碘率均为96％。重复实验10次后，泛影葡胺和碘帕醇均去除率分别为97％和94％，均脱碘率分别为90％和88％。表1不同组别重复实验10次后的脱碘率测试结果编号泛影葡胺碘帕醇实施例195％95％实施例290％88％实施例383％80％实施例493％92％最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。当前第1页12