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乙二酸（C2H2O4·2H2O）， ≥99.5% 沈阳化学试剂厂； 硝酸（HNO3）， 65~68% 烟台三和化学试剂有限公司； 非离子表面活性剂， 鲁兴化学有限公司；
无水乙醇（CH3CH2OH）， 分析纯，≥99.7% 烟台三和化学试剂有限公司；
氯化亚锡（SnCl2·2H2O）， 分析纯，≥98.0% 宜兴市第二化学试剂品；
钛酸丁酯（（C4H9O）4Ti）， 分析纯，≥98.0% 天津市润捷化工有限公司；
三氯化锑（SbCl3）； 分析纯， ≥99.0% 成都格雷西亚化学技术有限公司；
硝酸铁（Fe（NO3）3·9H2O）， 分析纯，≥98.5% 天津市巴斯夫化工有限公司；
聚乙二醇4000（HO（CH2CH2O）nOH）， 实验试剂， 天津市大茂化学试剂厂；
乙酸锌（Zn（CH3COO）2 ·2H2O），分析纯，≥99.0% 天津瑞金特化学品有限公司； 2.1.3 电极制备 2.1.3.1 钛板的预先处理
首先，用300目的砂纸沿同一方向打磨尺寸为600mm×500mm×1mm的钛板，然后，再用600目的砂纸按同一方向打磨上述直至钛板表面银白光亮，最后，将已经打磨好的钛板放到盛有15%的草酸溶液中煮沸2h，浸没到1%的草酸中待用。
2.1.3.2 溶胶·凝胶电极涂液的制备
溶胶A的制备：用量筒量取40ml无水乙醇置于250ml的干燥锥形瓶中，用分析天平称取氯化亚锡：0.2573g 三氯化锑：0.0295g （锡锑的摩尔比约为9:1） 九水合硝酸铁：0.6429g 乙酸锌：0.3748g 倒入盛有乙醇的锥形瓶中，摇
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匀，溶液呈砖红色，不透明。将上述锥形瓶用铁架台固定于盛有适量水的1000ml大烧杯中水浴加热，利用恒温磁力搅拌器加热搅拌。恒温40℃，搅拌2h。搅拌结束时，溶液澄清透明呈深红色。即得溶胶A。
溶胶B的制备：量取40ml无水乙醇，50ml冰醋酸置于250ml的干燥锥形瓶中，混合均按溶胶A的方法水浴搅拌加热，用滴管吸取溶胶A，然后，逐滴滴入上述混合溶液中（1秒1滴），随后加入1.4020g聚乙二醇4000 ，最后再加1ml浓硝酸（30秒1滴）。恒温40℃，加热搅拌3h，得到最终的溶胶B，溶胶B呈澄清亮红色。静沉12h，待用。 2.1.3.3 电极的涂覆
将溶胶B按特定方向均匀滴于处理好的钛板表面，挂于匀速转动装置上旋转，尽量使溶胶在钛板表面涂覆均匀，然后，挂在特制玻璃架上放于马弗炉中恒温350℃烘干0.5h左右，按照上面方法步骤多次重复，反复涂覆烘干八次。最后，分别在350℃、400℃、450℃、400℃、550℃、温度下作90min退火处理，得到成品涂层钛板。利用电化学工作站和扫描电镜观察和检测电极表面特性，得出制备钛基锡锑电极的最佳退火温度和最佳退火时间。 2.1.3.4电极表面性质的检测
SEM分析：用扫描电镜观察电极表面形貌得SEM图像，图中钛基锡锑铁锌涂层电极在退火温度分别为350℃、400℃、450℃、500℃、550℃，退火时间为90min条件下得到的SEM图像，由图像可以看出：当退火温度为350℃时得到的电极表面涂层氧化膜颗粒分布较均匀，无明显的褶皱或断层，电极表面比较细密平坦，但是表面膜中孔隙比较多，而且该温度下无法形成比较好的结晶结构。当退火温度为400℃、450℃和500℃时，所得电极表面粗糙程度逐渐增加，涂层颗粒大小不一且孔隙较大。当退火温度为550℃时电极表面虽然有明显的褶皱现象，但表面的粗糙程度有明显缓解，而且表面膜的致密性产生明显改善，孔隙越来越小。
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图1 电极的SEM和电子探针元素分析 Fig.1 SEM and EPMA images analysis
2.1.3.5 用自制电极处理污水
根据上文探索的制备电极溶胶的最佳条件：锡锑掺杂比为9:1，铁的掺杂量为1%。在350℃下反复均匀涂覆并烘干8次，退火温度定为550℃，退火时间为120min，制作5片钛基锡锑涂层电极作为阳极。以未经处理的钛板作为阴极，将阳极和阴极依次交替排列，中间用有机玻璃隔开（间隔为0.5cm），并用铜丝将10片电极板固定在一起，得到最终的成品电极。
称取少量的次甲基蓝染料，溶于适量的蒸馏水中，稀释到合适的浓度（COD小于200mg·L-1）和色度再加入一定量的物质的量浓度约0.15molL-1的
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氯化钠溶液配置成模拟印染废水，作为电解液。用重铬酸钾法测得上述电解液的初始COD值为173mgL-1，用稀释倍数法测得其初始色度为160倍。
用两根导线分别将各阳极和各阴极连在一起并各自导出，阳极导出的导线接正极，阴极导出的导线接负极，连接到电解电源上。将连接好的电极浸没于上述模拟废水中，打开电解电源开关，将电压恒定于10V，开始电解，每5min记录一次电流数值。电解1h后，取一定量的电解液分别用重铬酸钾法和稀释倍数法测其COD值和色度。继续电解直至2h，停止电解，测量其最终的COD值和色度。电解结束。 2. 2 实验结果分析
2.2.1电解电流与时间的关系
用自制钛基锡锑掺杂锌铁电极电解次甲基蓝模拟染料废水时，电解电压恒定为10V，连接电解槽，电解废水2h，观察并记录电解电流与时间（每5min一次）的关系。
表2.1电解印染废水时电流与时间数据记录表
Table 2.1electrolytic dyeing wastewater current versus time data record form
时间/min
5 10 15 20 25 30 35 40
电流/A 0.9 0.7 0.8 1.1 1.1 1.0 1.0 1.0
时间/min
45 50 55 60 65 70 75 80
电流/A 1.0 1.0 1.0 1.0 0.6 0.6 0.7 0.7
时间/min
85 90 95 100 105 110 115 120
电流/A
0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.5 0.5 0.6
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图2.2 电解印染废水时电流与时间的关系曲线
Fig. 2.2Electrolytic printing and dyeing wastewater current versus time curve 由表格数据和电解电流-时间曲线分析可得：用自制钛基锡锑锌铁电极为阳极，钛板为阴极电解自制模拟染料废水，当电解电压恒定为10V时，电解电流的数值随着时间的推移基本没有变化，且电解电流始终保持在一个较低的水平（在1A左右浮动），与未涂氧化膜的电极相比，其导电性能较低。这说明我们此次实验所做的这种电极的导电性不是很好，还需要进一步探讨其掺杂比与掺杂元素，提高电极的导电性和稳定性。实验过程中还发现，电解电压，起初应保持在一个较低的水平，最好不要超过10V，否则，由于电流冲击力会导致电极表面的氧化物薄膜很快脱落，减少了电极寿命。 2.2.2 COD和色度去除率
用实验探究的最佳操作条件下制得的成品电极为阳极，钛板为阴极，电解自制模拟印染废水，电解前，测得模拟废水的初始COD值和色度，将电解电压恒定在10V，电解开始，电解1h时取20ml废水测其COD值和色度，继续电解2h，电解结束时再次测得废水的COD值和色度。
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