新材料及其应用

本发明提供一种铁?单宁酸衍生物修饰石墨毡非均相电芬顿阴极材料的制备方法，包括将石墨毡材料进行预处理，将单宁酸溶液与硝酸铁溶液混合制备成铁?单宁酸配合物溶液，将石墨毡材料置于铁?单宁酸配合物溶液中制备获得铁?单宁酸衍生物修饰石墨毡非均相电芬顿阴极材料；本发明还提供了上述非均相电芬顿阴极材料的应用方法。本发明非均相电芬顿阴极材料由于铁?单宁酸衍生物的修饰，可提供电芬顿反应的铁源，拓宽了pH应用范围，强化了石墨毡的H2O2产生效率和电芬顿的氧化效果；此外，经过热稳定处理的铁?单宁酸衍生物修饰石墨毡电极使得铁物种与石墨毡电极表面有较强的化学配位作用，缓解了铁物种的沥出现象，电极稳定性得以提高。

技术亮点

本发明的第一目的是针对现有技术的不足，提供一种铁-单宁酸衍生物修饰石墨毡非均相电芬顿阴极材料的制备方法并应用于电芬顿降解有机污染物；本发明的第二目的是提供一种铁-单宁酸衍生物修饰石墨毡非均相电芬顿阴极材料；本发明的第三目的是提供一种铁-单宁酸衍生物修饰石墨毡非均相电芬顿阴极材料的应用方法。

一种以铁-单宁酸衍生物为修饰剂的石墨毡非均相电芬顿阴极材料，可以用于处理废水。石墨毡非均相电芬顿阴极具有良好的导电性和比表面积，是一种理想的电芬顿阴极材料。但是，未经处理的石墨毡表面较为光滑，容易造成电芬顿过程中产生的活性物质难以吸附和稳定沉积，导致处理效果下降。

因此，将铁-单宁酸衍生物修饰到石墨毡表面，可以增加其表面粗糙度和铁离子吸附量，提高其电芬顿反应效率和处理效果。

该方法具有以下优点：具有较高的电化学性能，能够在较低的电流密度下实现高效的芬顿反应。具有良好的环境适应性和稳定性，能够在不同水质和环境条件下长期运行。制备方法简单，易于工业化生产。该方法可以广泛应用于废水处理、工业清洁生产等领域，具有广阔的应用前景。

（1）本发明方法所制备的铁-单宁酸衍生物修饰石墨毡非均相电芬顿阴极材料可以提供电芬顿反应的铁源，无需投加铁盐，同时非均相电芬顿铁基催化剂负载于石墨毡上，与电极成为整体，解决了粉末催化剂在工程应用中难以回收的问题；

（2）本发明方法所制备的铁-单宁酸衍生物修饰石墨毡非均相电芬顿阴极材料，在电芬顿过程中单宁酸衍生物在电场作用下可以不断释放H+，从而将不同pH的原水酸化，拓宽了pH应用范围，强化了石墨毡的H2O2产生效率和电芬顿的氧化效果；

（3）本发明所制备的铁-单宁酸衍生物修饰石墨毡电极经过热稳定处理，使得铁物种与石墨毡电极表面有较强的化学配位作用，使铁物种催化及还原发生在阴极材料表面，从而缓解了铁物种的沥出现象，电极稳定性得以提高；

（4）本发明所制备的铁-单宁酸衍生物修饰石墨毡电极可循环使用，不影响有机污染物的降解效果，节约成本；本发明方案设计合理，操作方便，实用性强，推广前景广阔。