本发明属于电催化氧化技术领域，涉及一种硼锑共掺杂氧化锡电极及其制备方法。
背景技术：
电催化氧化具有处理效率高、操作简单、水质要求低、与环境兼容等优点，是一种颇具发展前景的处理难生物降解有机废水的高级氧化技术，它能在常温常压下，通过有催化活性的电极反应直接或间接产生羟基自由基等强氧化剂，从而降解和矿化难生化污染物。近年来，随着高电催化活性电极材料的开发成功，电催化氧化技术已经开始应用于特种难生物降解有机废水的处理，如垃圾掩埋渗滤液、含硫废水、含氮废水、含氯废水、铜氰废水等。其中，sb-sno2具有高析氧电位、高电流效率的特点，是催化活性好、稳定性高的一类电极材料。但是在负电压下，sb-sno2电极的稳定性不好且对卤族元素的脱除性能不好，因此通过掺杂改性的方式获得脱卤活性高、稳定性好的电极材料，具有良好的应用前景。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种硼锑共掺杂氧化锡电极及其制备方法，该硼锑共掺杂氧化锡电极能够增强sno2电极的导电性和稳定性，同时增强卤代有机物与电极的作用，增加反应效率。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种硼锑共掺杂氧化锡电极的制备方法，包括步骤：
步骤a、将sncl2·2h2o和浓盐酸加入无水乙醇中，持续搅拌6～10小时，得到无色透明溶液；将sbcl3和硼酸加入所制备的无色透明溶液中，继续搅拌6～10小时，得到硼锑共掺杂的sno2溶胶；
其中，sncl2·2h2o：浓盐酸：无水乙醇＝(0.5～1g):(0.8～1.2ml):10ml；
sbcl3：硼酸：无水乙醇＝(0.05～0.08g):(0.001～0.015g):10ml；
步骤b、在电极载体表面涂覆0.3～0.6ml硼锑共掺杂的sno2溶胶，得涂覆后的电极；
步骤c、将涂覆后的电极干燥和煅烧；
步骤d、重复步骤b和步骤c5～10次，获得硼锑共掺杂的氧化锡电极。
优选地，在步骤a中，按照摩尔量计，b：sb：sn＝(0.5～8)：5：(87～94.5)。
优选地，在步骤b中，在电极载体表面涂覆硼锑共掺杂的sno2溶胶的方法为旋转涂覆、浸渍提拉或刷涂。
优选地，在步骤b中，所述电极载体为石墨电极、玻碳电极或钛电极。
优选地，在步骤b中，在电极载体表面涂覆硼锑共掺杂的sno2溶胶前，电极载体经打磨、酸处理和洗涤。
优选地，在步骤c中，将涂覆后的电极在50～120℃下干燥8～12小时，干燥后电极在350～600℃下煅烧1～2小时。
所述的方法制备的硼锑共掺杂氧化锡电极。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供的硼锑共掺杂氧化锡电极，通过硼和锑氧化物的掺杂增强sno2电极的导电性和稳定性，同时硼氧化物的掺杂可以增强卤代有机物与电极的作用，增加反应效率。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
实施例1
a、将50gsncl2·2h2o和100ml浓盐酸加入1000ml无水乙醇中，持续搅拌6～10小时，得到无色透明溶液；将5gsbcl3和0.1g硼酸加入上述溶液中，继续搅拌6～10小时，得到硼锑共掺杂的sno2溶胶。
b、采用市售石墨电极作为载体，使用前需经打磨、酸处理、洗涤；
c、在石墨电极表面涂覆0.5ml硼锑共掺杂的sno2溶胶；
d、将涂覆后的电极在50～120℃下干燥8～12小时，干燥后电极在350～600℃下煅烧1～2小时；
e、重复c、d步骤5～10次，获得硼锑共掺杂氧化锡电极。
实施例2
a、将80gsncl2·2h2o和80ml浓盐酸加入1000ml无水乙醇中，持续搅拌6～10小时，得到无色透明溶液；将6gsbcl3和0.5g硼酸加入上述溶液中，继续搅拌6～10小时，得到硼锑共掺杂的sno2溶胶。
b、采用市售玻碳电极作为载体，使用前需经打磨、酸处理、洗涤；
c、在玻碳电极表面涂覆0.5ml硼锑共掺杂的sno2溶胶；
d、将涂覆后的电极在50～120℃下干燥8～12小时，干燥后电极在350～600℃下煅烧1～2小时；
e、重复c、d步骤5～10次，获得硼锑共掺杂氧化锡电极。
实施例3
a、将100gsncl2·2h2o和120ml浓盐酸加入1000ml无水乙醇中，持续搅拌6～10小时，得到无色透明溶液；将8gsbcl3和1.5g硼酸加入上述溶液中，继续搅拌6～10小时，得到硼锑共掺杂的sno2溶胶。
b、采用市售钛电极作为载体，使用前需经打磨、酸处理、洗涤；
c、在钛电极表面涂覆0.5ml硼锑共掺杂的sno2溶胶；
d、将涂覆后的电极在50～120℃下干燥8～12小时，干燥后电极在350～600℃下煅烧1～2小时；
e、重复c、d步骤5～10次，获得硼锑共掺杂的氧化锡电极。
实施例4
a、用上述实施例中制备的任意硼锑共掺杂的氧化锡电极，装载到电催化反应装置内，进行电催化脱卤素试验研究；
b、以含卤素的有机化合物2,4-二氯酚浓度为20ppm的废水为目标处理液，用恒流泵将目标处理液打入电催化反应装置进水口，流速为0.5l/h，进行50l水样连续进水处理；
c、在出水口连续取样，连续监测出水中2,4-二氯酚浓度；
d、入水2,4-二氯酚浓度为20ppm，出水去除率达到95％。
本发明提供的硼锑共掺杂的氧化锡电极，是以将sncl2·2h2o、sbcl3和硼酸为原料，采用溶胶凝胶法制备的，其中，b：sb：sn(摩尔比)＝0.5～8：5：87～94.5。该电极的特点主要有：(1)通过硼氧化物掺杂增强sno2电极的导电性；(2)通过sb掺杂增强sno2电极的稳定性；(3)硼氧化物的掺杂可以增强卤代有机物与电极的作用，增加反应效率。
本发明提供的硼锑共掺杂的氧化锡电极，用于电化学脱卤反应，是将硼和锑以混合氧化物形式掺杂与氧化锡薄膜电极。其中，涂覆-干燥-煅烧过程必须重复多次，获得一定厚度的硼锑共掺杂的氧化锡电极。
本发明实施例中使用的电极载体是市售石墨电极、玻碳电极、钛电极，并通过旋转涂覆、浸渍提拉、刷涂方法，获得硼锑共掺杂氧化锡电极，由此推断：当采用其他导电载体时，也能实现本发明的技术效果。
本发明实施例中的硼锑共掺杂氧化锡电极是通过旋转涂覆、浸渍提拉、刷涂的方法制得的，此类方法属于本领域技术人员所掌握的常规使用方法，广泛用于制备电催化电极，本领域技术人员也可通过其他方法或途径，获得相同性能的硼锑共掺杂氧化锡电极，从而实现本发明的技术效果。