钛基氧化锡锑电极由于其较好的综合性能，现已成为催化氧化降解染料废水的重要阳极材料。然而，该类电极本身的寿命较短，导致其大规模工业应用受到限制。目前，针对钛基氧化锡锑电极的改性研究，多集中于电极基底或催化层的单独改性，这也使得电极性能的提高受限。为此，本实验首先利用水热合成法对Ti基底进行改性，使其在Ti基底上生长出新型的网状结构(TiO2-NWs)，随后在此基础上，对电极催化层分别进行Ni元素和Gd元素掺杂，从而得到了寿命长、电催化性能好的电极。
　　首先分析了新型TiO2-NWs的形成机制，随后探究了水热反应时间、水热反应温度、前体溶液中NaOH的浓度对TiO2-NWs微观形貌的影响。并以电极的寿命为依据，探讨了基底结构对电极性能的影响，最后得出了制备TiO2-NWs的适宜条件。同时考察了电极催化层的负载量对电极寿命以及电催化性能的影响。
　　以将预处理后的Ti板直接作为基底制备的Ti/SnO2-Sb电极作为对比电极，由SEM观察到这两种电极表面均布满了球状颗粒，但Ti/TiO2-NWs/SnO2-Sb电极的球状颗粒尺寸更小；XRD的结果也表明新型电极具有更小的晶粒尺寸，仅为58.9nm。另外，通过电化学阻抗法、线性扫描伏安法、循环伏安法以及伏安电荷分析发现，Ti/TiO2-NWs/SnO2-Sb电极具有更高的析氧电位(2.28 V)，更小的转移阻抗(25.39Ω)和更大的活性表面积。特别是经过加速寿命测试发现，该新型电极的加速寿命能够达到111.5min，是Ti/SnO2-Sb电极的10倍。模拟染料废水降解实验结果显示经过4.5h降解，与Ti/SnO2-Sb电极相比，采用Ti/TiO2-NWs/SnO2-Sb电极对该废水的色度去除率能够达到89.4%，提高了10%以上；COD去除率为74.7%，提高了15%以上。
　　在Ti/TiO2-NWs/SnO2-Sb电极的基础上，继续对电极催化层分别添加Ni、Gd元素。首先以电极寿命为依据，确定Ni元素的适宜掺杂比例为2%，Gd元素的适宜掺杂比例为1%。随后通过XPS测试，确定了Sn、Sb、Ni、Gd元素分别以Sn4+、Sb5+、Ni2+、Gd3+形式存在。通过电化学阻抗法以及循环伏安法发现，Ti/TiO2-NWs/SnO2-Sb-Ni电极具有更小的转移阻抗(13.19Ω)以及更大的活性表面积。几种电极对模拟染料废水的降解实验结果表明，Ti/TiO2-NWs/SnO2-Sb-Ni电极的色度去除率能够达到94.2%，且在降解过程中需要的能耗更低。
　　综上，经过分层改性后的Ti/TiO2-NWs/SnO2-Sb-Ni电极，其寿命是普通Ti/SnO2-Sb电极的14倍，并且在降解模拟染料废水时，也展现出了较好的电催化活性，是一种很有发展前途的新型催化氧化阳极材料。