(1) 将活性炭用5%硝酸水溶液泡12~36 h，过滤后将滤饼用去离子水洗涤至检测到洗涤液的pH值为7，然后将滤饼在100℃的干燥箱内烘干，获得预处理后的活性炭，备用；

(2) 将(1)所述预处理后的活性炭与氯化钌溶液，钛酸丁酯、柠檬酸混合，搅拌均匀后制得混合反应液，然后向所述混合反应液中逐滴滴加碱性水溶液，调节反应液的pH值为6.5~8.5，再在70℃~90℃水浴条件下反应1 h，反应结束后生成粘稠状浆液；其中Ru与Ti质量分数占所制备Ru-Ti活性炭总质量20%，Ru与Ti摩尔比为1:2。

(3) 将(2)所述制得的粘稠状浆液在100℃~120℃恒温油浴中蒸干，将蒸干后得到的固体置于120℃~150℃干燥箱中烘干，制得含金属钌钛氧化物(或氢氧化物)的活性炭固体；

(4) 向(3)所述得到的活性炭固体中加入P₂O₅粉末，混合均匀后置于马弗炉中在300℃~700℃条件下焙烧3~7 h，冷却后，得到所述的Ru-Ti-AC催化材料。

参照专利“ZL 2012 1 0398371.0一种活性炭篮作阳极电化学降解有机废水的方法及装置”，设计一电化学处理装置，见图1，一种篮式阳极，阳极为塑料或难溶金属(如钛篮)制作的网状篮或框，里面填充有大颗粒状的活性炭与催化剂 [ 18 ] ，填充方法为活性炭与催化剂颗粒互混，阴极为惰性电极纯活性炭，电源为恒流电源，容器上部装有圆锥形上盖通过导管连接到装有5% NaOH溶液的容器，收集电解过程产生气体。

实验用水分为两个部分，第1部分为模拟高盐度废水，由NaCl配置的氯离子浓度为12,000 mg/L，第2部分为实际的高浓度氯离子脱硫废水，废水pH为8.26，Cl⁻浓度为11,787.13 mg/L。

对于电化学反应通常情况下是在中性条件下进行 [ 20 ] ，一般条件PH值在6和7之间，呈弱酸性。氯离子发生氧化反应的最佳PH值的范围为6~7，这时氯离子不受溶液中其他离子的在点解过程中氧化还原的影响，即产生阴阳极发生反应的优先级竞争。当溶液ph远小于7时，溶液中H⁺向阴极移动减少了阴极材料与溶液的接触；或者当溶液偏碱性时，溶液中OH⁻向阳离子移动，在阳极发生氧化反应生成氧气，这与氯离子移向阳极发生氧化反应相竞争，减少了氯气的生成。通过以上条件可以分析出，溶液为中性时对氯离子的降解拥有最佳的促进作用。

确定入水PH为7，Cl⁻浓度12,000 mg/L，电流密度400 mA，分别改变电解时间进行实验，如图2所示，Cl⁻去除率随电解时间增大而增大，60 min时达到80%左右，60 min后Cl⁻去除率增加放缓，因此实验采用停留时间60 min。

确定电解时间为60 min，入水Cl⁻浓度为12,000 mg/L，电流密度400 mA，改变进水PH研究PH对Cl⁻去除率的影响，结果如图3所示，PH为7时去除率最高。

确定入水PH为7，Cl⁻浓度12,000 mg/L，电解时间为60 min，改变电流密度以研究电流密度对Cl⁻去除率的影响。图4所示结果，在以上反应条件下，电流密度在400 mA时，Cl⁻去除率即可达到最高，电流密度小于400 mA时，Cl⁻去除率下降，电流密度高于400 mA时，Cl⁻去除率无明显增长。

将负载钌钛催化剂前后的活性炭电极，分别制样，用测定EDX和SEM以研究组分和表面结构。图5、图6分别为EDX和电镜扫描图片。根据图5中特征峰显示，Ru与Ti以氧化物形式负载于活性碳上，且比例与制备配比相同为1:2。图7中的A、B为负载催化剂前的电极表面特征，可以看出，经活化处理的活性炭电极为多孔状，这能提高微电解过程中电子转移效率，增加反应电子的对数，因此有较强的吸附Cl⁻和降解的能力 [ 20 ] [ 21 ] 。图7中C、D为负载催化剂后电极表面特征，可以看出Ru-Ti催化剂均匀负载在活性炭表面，且表面存在粗糙龟裂和大量空腔，拥有更大比表面积，在吸附Cl⁻的同时高效氧化Cl⁻。

为更好地研究Cl⁻去除的机理，配制Cl⁻浓度为12,000 mg/L的NaCl溶液，通过静态实验，在最佳反应条件下进行多次重复实验，分别分析出水、絮凝沉淀、收集的气体中氯的含量，用来确定Cl⁻的去除途径。由图7可以直观地看出，Cl⁻的整体去除率大约80%左右，其中大部分以气态形式逸出，小部分的Cl⁻被复合电极吸附，更小部分通过絮凝去除。

气体主要成分为Cl₂，由此可见去除氯离子途径主要是将氯离子氧化为氯气释放，催化机理如下 [ 15 ] ：

(1) 通过阳极直接对电极上吸附的氯离子催化作用：

阳极反应： 2 Cl − + 2 e − → Cl 2 ↑ (氧化反应)

(2) 上述吸附氯离子的反应是由在电解过程中阳极电极表面产生的一系列中间反应达成，用xPS分析处理过高盐度废水后的RuO₂和RuO₂-TiO₂表面发现RuO₃缺位结构并发现表面有两种类型的氯，一种为Cl⁻离子，一种为Cl^·原子，反应如下：

图2. 电解时间对Cl⁻去除率的影响

图3. PH值对Cl⁻去除率的影响

图4. 电流密度对Cl⁻去除率的影响

图5. 电流密度对Cl⁻去除率的影响

图6. 负载Ru-Ti催化剂前后活性炭的扫描电镜图片

图7. Cl⁻在各个组分中的平均分布

RuO 2 + 3 H 2 O → RuO 3 + 2 H 3 O + + 2 e −

2 Cl − + RuO 3 + 2 H 3 O + → ( RuO 2 ) 2 Cl ads − + 3 H 2 O + 2 e −

或 Cl − + RuO 3 → RuO 2 ClO ads −

随后按 ClO ads − + Cl ads − ( 或 Cl ag − ) + 2 H 3 O + → Cl 2 + 3 H 2 O

通过重复性实验，配置Cl⁻浓度为12,000 mg/L的实验用水20份，PH为7，电解时间为60 min的条件下重复性实验20次，EDX测试如图8，负载催化剂的阳极成分含量未发生较大变化，反应结果如图9所示，可以看出该Cl⁻去除率稳定在70%以上，耐久性高。

根据以上实验，可以看出该催化电极对氯离子的去除有较好效果，现利用该方法对实际高氯脱硫废水进行处理，采用单因素实验确定的最优反应条件，即pH为7，电解时间为60 min，电流密度大小为

图8. 重复试验后负载催化剂电极的能谱测试结果

图9. 试验次数对应的Cl⁻去除率

400 mA，对出水水质的分析结果见图10，反应时间60 min时，Cl⁻去除率为75%。