活性炭电催化氧化技术降解废水中氯苯机理研究

采用活性炭电催化氧化技术,研究氯苯降解机理。配制质量浓度100 mg/L的氯苯水溶液,在活性炭电催化反应器槽电流1.0 A,降解时间为10～120 min条件下,采用高效液相色谱仪和气-质联用仪定性分析氯苯降解产物,研究氯苯降解过程;控制降解时间30min,在槽电流分别为0.5,1.0,2.0A条件下,分析水样中强氧化剂.OH含量。研究结果表明,不同的时间,废水中氯苯降解生成的中间产物不同,中间产物主要有对氯苯酚、对苯二酚、对苯醌、丁烯二酸和草酸等;氯苯废水在电催化作用下,产生具有强氧化能力的·OH,其降解过程为:·OH先攻击苯环Cl基团的对位,在亲电加成作用下生成对氯苯酚,Cl基团再被·OH取代生成对苯二酚和对苯醌,接着被氧化开环形成有机酸类物质,最终被矿化为CO_2和H_2O,但有机酸矿化的过程比较缓慢。

纳米钯催化剂对甲醇的电催化氧化

采用水热法,以甲醛作还原剂还原Pd2+-EDTA络合物,制得钛基纳米钯颗粒电极(nanoPd/Ti).扫描电子显微镜(SEM)显示,纳米钯颗粒直径约为60 nm,形成三维立体网状结构.在碱性溶液中,循环伏安及交流阻抗测试分别表明:nanoPd/Ti电极对甲醇氧化有极高的阳极电流、较低的起始氧化电位和较强的抗CO毒化能力.在nanoPd/Ti电极上甲醇电氧化反应的阻抗值较低,增加甲醇浓度,电极阻抗更低.电极对甲醇氧化具有极好的电催化活性.

Pt及其修饰电极对丙三醇氧化的电催化性能研究

运用电化学循环伏安和石英晶体微天平研究了丙三醇在Pt电极和以Sb ,S吸附原子修饰的Pt (Pt/Sbad和Pt/Sad)电极上的吸附和氧化过程 .结果表明丙三醇的氧化与电极表面氧物种有着极其密切的关系 .Pt电极表面Sb吸附原子能在较低的电位下吸附氧 ,可显著提高丙三醇电催化氧化活性 ,与Pt电极相比较 ,Sb吸附原子修饰的Pt电极使丙三醇氧化的峰电位负移了 0 .14V .相反 ,Pt电极表面S吸附原子的氧化会消耗表面氧物种 ,几乎完全抑制了丙三醇的电氧化 .

NiO增强Pt/C催化剂催化氧化甲醇活性的研究

本文基于NiO作为Pt催化甲醇助催化剂的思路,通过Pt纳米颗粒担载在NiO修饰的碳材料载体上制备了Pt/NiO-C催化剂,系统地研究了不同的NiO/C热处理温度对Pt粒径的影响,并重点探讨了Pt对NiO的质量比对催化氧化甲醇的影响。X射线衍射分析结果显示NiO和Pt均为立方晶系,且NiO的加入有利于主催化剂Pt形成较小的粒径,且经400℃热处理NiO修饰的C材料作为载体有利于Pt的有效分散。所获得的Pt/NiO-C催化剂的电化学活性在甲醇酸性溶液中通过循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)进行性能测试。CV测试结果显示以Pt/NiO重量比为4∶1的催化剂其电氧化甲醇活性最大,其峰值氧化电流密度达806 mA/mgPt,是Pt/C催化剂的1.64倍。CA测试结果显示Pt/NiO-C比Pt/C具有更好的抗CO中毒性能和稳定性。

咪唑四氟硼酸盐离子液体中磷钼酸掺杂聚吡咯薄膜修饰电极的制备及其电催化活性

以1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐(BMIMBF4)离子液体作为介质,利用电化学方法在铂电极表面制备了磷钼酸掺杂聚吡咯薄膜;采用扫描电子显微镜观察了所制备的薄膜的形貌,利用热重分析评价了其热稳定性,利用循环伏安法测定了其电化学活性和对甲醇的电催化氧化活性.结果表明,与传统的硫酸溶液相比,以BMI-MBF4离子液体作为反应介质制备的修饰电极的表面形貌更均匀,电化学活性和对甲醇的电催化氧化活性更强.

石墨烯-二氧化钛电活性膜降解对氯间二甲苯酚研究

研究了石墨烯-二氧化钛电活性膜(rGO-TiO_(2)EM)降解对氯间二甲苯酚(PCMX)的机理及其出水对水环境和饮用水的安全性,采用有机-肼还原和真空抽吸法制备rGO-TiO_(2)EM,分析TiO_(2)添加量对rGO-TiO_(2)EM降解能力的影响,并对其降解PCMX的影响因素、活性物质作用、反应动力学和生物毒性变化进行研究.结果表明,在rGO-TiO_(2)EM中,TiO_(2)与GO质量比应小于1:5;在停留时间为6.78 min,电流密度为4.42m A·cm^(-2),通量为132.64 L·m^(-2)·h^(-1),PCMX初始浓度为10 mg·L^(-1)的初始条件下,PCMX去除率可达82.6%,说明了rGO-TiO_(2)EM的高效性;随着TiO_(2)添加量的增加,PCMX的降解效率和副产物生成量下降,然而降解产物毒性上升,可知生成的副产物生物毒性均低于PCMX本身,对水环境和饮用水具有安全性;提高r GO-TiO_(2)EM运行过程中单位体积水量的电能投入不仅能提高降解效果,还能减少副产物的生成,保证水环境和饮用水的安全;rGO-TiO_(2)EM降解PCMX主要的机理为直接反应.综上所述,rGO-TiO_(2)EM方法具有高效、副产物较少及环境和饮用水安全风险较低等特点,是值得进一步研究和应用的方法.

Mg-8Li,Mg-8Li-0.5Ce和Mg-8Li-1Ce合金在0.7mol·L^(-1)NaCl溶液中电化学性能的研究

采用真空熔炼法制备了铸态Mg-8Li,Mg-8Li-0.5Ce和Mg-8Li-1Ce三种Mg-Li合金.采用Tafel极化曲线、恒电势氧化法和电化学阻抗谱法,研究了Mg,Mg-8Li,Mg-8Li-0.5Ce和Mg-8Li-1Ce电极作为Mg-H2O2半燃料电池的阳极材料在0.7 mol·L-1 NaCl溶液中的电化学行为.采用扫描电镜观测了电极放电前后的表面形貌.研究结果表明:在四种金属电极中,Mg-8Li-1Ce电极的腐蚀电位最正(-1.49 V),Mg电极的腐蚀电位最负(-1.66 V);在0.7 mol·L-1 NaCl溶液中,电极的电氧化活性排列顺序表示为:Mg-8Li>Mg-8Li-1Ce>Mg>Mg-8Li-0.5Ce,在-1.0 V电位下,Mg-8Li电极的放电电流密度约为40 mA·cm-2.表明Mg-8Li电极的电氧化活性最好,Li元素对Mg电极起到了"活化"作用.