纳米PbO/Ti电极催化还原偏硼酸锂制备硼氢化锂

在乙二醇甲醚溶液中电解铅片,制备了铅醇盐配合物,然后将溶液直接水解、凝胶,再通过提拉法涂抹在钛丝表面,450℃煅烧2 h制备纳米PbO/Ti电极。将PbO/Ti电极在0.2～1.0 mol/L LiOH+0.1～0.5 mol/L LiBO2溶液测试催化还原性能,研究了影响电解还原LiBO2制备硼氢化锂(LiBH4)的主要因素,如LiBO2和LiOH浓度等。通过X射线粉末衍射和扫描电子显微镜对PbO/Ti电极和LiBH4进行了表征。实验表明,纳米PbO/Ti电极表面颗粒分散较好,修饰电极催化性能稳定,放电电流较大,产率和电流效率分别达15.6%和25.3%。

纳米PbO_2/TiO_2催化电极的制备及其对己二醛氧化的电催化性能

用电解法在乙二醇溶液中制备铅和钛醇盐配合物PbTi2(OCH2CH2OH)12-x,将其电解液水解、真空干燥后于450℃煅烧2 h,得到纳米级PbO2/TiO2粉体,通过溶胶-凝胶法在钛丝表面得到纳米PbO2/TiO2电极.电解产物通过红外光谱(FT-IR)和Raman光谱表征,纳米PbO2/TiO2粉体使用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征,并采用循环伏安法在盐酸和己二醛溶液中考察电极的氧化还原行为及电催化活性.实验结果表明:有机体系电解法得到的纳米PbO2/TiO2粉体颗粒分散较理想,粒径为100-150 nm;纳米TiO2掺杂PbO2电极的氧化峰电流密度为157 mA/cm2,氧化还原峰电位差明显减小,具有较高的电催化活性,催化合成己二酸的电流效率和产率分别为89.2%和97.4%.

PbO_2-TiO_2纳米复合电极的制备及光电催化性能

本文采用脉冲电沉积法制备了PbO_2-TiO_2纳米复合电极,采用SEM、EDS和XRD表征了该电极的形貌、结构与元素组成,并研究了该电极的光电响应性质以及对染料罗丹明B的光电催化降解性能。结果表明,在脉冲频率10 Hz、沉积电流密度0.05 A/cm^2、占空比0.2的条件下制备的PbO_2-TiO_2电极具有最快的电沉积速度、最佳的纳米颗粒含量以及最长的电极寿命。该电极在365 nm紫外光照射下光电催化降解罗丹明B 90 min后,罗丹明B的紫外吸收特征光谱完全消失。

PbO_2/Ti改性电极电催化氧化酸性品红的试验研究

采用热氧化法制备了PbO2/Ti改性电极,以酸性品红为处理对象,采用未掺杂和掺杂Fe、Ni的改性电极电催化氧化降解酸性品红,比较不同电极的电催化效果,考察电流密度、电解质浓度对电催化氧化处理系统的影响。结果表明:在酸性品红初始浓度为100mg/L,电流密度为75mA/cm2,电解质(Na2SO4)浓度为12g/L的条件下,分别以掺杂Fe和Ni电极为阳极,1h后酸性品红的去除率分别为91.86%和93.04%;Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2-Fe和Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2-Ni电极,其电催化性能明显优于传统PbO2/Ti电极。

稀土Y掺杂Ti/SnO_2+MnO_x/PbO_2电极的电化学性能研究

采用热分解和电沉积的方法制备了稀土元素Y掺杂Ti/SnO2+MnOx/PbO2耐酸阳极。用XRD、SEM表征了电极的物相和表面形貌,用CV、EIS测定了电极的电化学性能,并研究了Y掺杂对电极在强酸性溶液中使用寿命的影响。结果表明:Y以Y2O3的形式与SnO2形成半导体固溶体,使电极在高电流密度(4A/cm2)下的预期使用寿命达到70h;同时该电极的析氧电位高达2.1V,且电极表面呈蘑菇状,电催化性较好,Ti/SnO2+Y2O3+MnOx/PbO2电极是一种较理想的耐酸阳极材料。

硫酸溶液中苯酚在Ti/PbO_2电极上的循环伏安研究

用循环伏安法研究了Ti/PbO2电极在苯酚硫酸溶液中的电催化作用.结果表明,在硫酸溶液中,Ti/PbO2阳极对苯酚具有电催化氧化作用.如果苯酚浓度较低,产生的吸附态羟基自由基可以将苯酚氧化,直至完全矿化.当苯酚浓度较高或产生的羟基自由基量相对较小时,苯酚或中间产物可吸附在电极表面,降低电极的真实表面积,减少电极的活性点,阻止反应物接近电极表面,抑制苯酚的进一步氧化.随着电解时间的延长,这些吸附物由于逐渐被氧化,电极活性恢复.

Ti/PbO_2电极在测定COD中的应用

以Ti/PbO2电极作为工作阳极组成的三电极系统,用葡萄糖配制了一系列COD浓度的标准溶液,采用恒电位电解,用测定工作电极上电流的变化值来测定COD的大小。实验确定的最佳测定条件为工作电压1.8V、电解液浓度0.03mol/L、测定时间2.5min;最佳再生条件为再生液浓度0.2mol/L、再生时间2min;COD测定最佳范围为50～350mg/L。发现对葡萄糖水溶液的电解如控制在以上条件下,其COD的浓度值与工作电极上电流的变化值将呈现良好的线性相关性。并通过对已知浓度标准溶液的测定表明该方法对COD测定具有一定的通用性。

高效Ti/PbO_2电极制备及对酸性红G的降解研究

以十二烷基三甲基氯化铵(DTAC)作为添加剂,采用共沉积方式制备新型Ti/PbO_2电极,分别采用扫描电镜、X射线衍射、循环伏安扫描、交流阻抗、X射线光电子能谱及强化寿命等手段对电极性能进行表征,并以酸性红G(ARG)作为目标有机物,考察了添加剂对电极性能的影响.结果表明,经过DTAC改性,电极表层晶相仍为β-PbO_2,但电极表面颗粒细化,比表面积增加,析氧过电位由1.845V提升至1.886V,膜阻抗由102.1?/cm2下降至55.7?/cm2.此外,通过ARG电催化降解及强化寿命测试表明,改性后电极的催化性能及稳定性能均有了很大的提高.其中,对于最优改性电极(PbO_2-DTAC(0.5)),电解60min后ARG的脱色率高达86.8%,强化寿命可达到232.5h,是改性前电极寿命的2倍多(96h).

柔性TiO_2纳米管薄膜电极的制备及其光电性能

采用水热合成法制备出TiO2纳米管,通过XRD、TEM和氮气等温吸附-脱附仪等测试手段对TiO2纳米管进行了表征.用烧结的TiO2纳米管和P25粉末混合制成薄膜电极,并研究了薄膜电极的表面形貌、染料吸附量和光电性能.研究表明,加入TiO2纳米管可以制备出机械稳定的薄膜;掺杂TiO2纳米管的含量越多,薄膜电极的染料吸附量越大;掺杂5%烧结纳米管粉末的薄膜电极的光电性能最好,其短路电流可达3.25mA,光电转换效率达到1.67%.

乙二醛在Ti/纳米TiO_2-Pt修饰电极上的电催化氧化

采用溶胶-凝胶和电沉积法制备Ti基纳米TiO2-Pt(Ti/纳米TiO2-Pt)修饰电极.X射线衍射(XRD)表明纳米TiO2为锐钛矿型,扫描电镜(SEM)显示Pt纳米粒子在纳米TiO2多孔膜的表面呈现簇分散状态,平均粒径约25nm.通过循环伏安(CV)和计时电流法研究了Ti/纳米TiO2-Pt修饰电极对乙二醛直接电氧化的电催化活性,结果表明,修饰电极对乙二醛的直接电氧化呈现良好的催化活性,在0.60和1.23V(vsSCE)出现两个氧化峰,二者电流密度分别为16和42mA·cm-2,约为纯Pt电极的2倍和1.5倍,反应过程受浓差扩散控制.

TiO_2纳米晶电极上半菁衍生物分子设计中空间位阻效应的研究

设计合成了具有不同空间位阻的吡啶盐类和喹啉盐类半菁染料 (E) N ( 4 磺酸根丙基 ) 4 [2 ( 4 N ,N 二乙基氨基苯基 )乙烯基 ]吡啶盐 (EPS) ,(E) N ( 4 磺酸根丁基 ) 4 [2 ( 4 N ,N 二乙基氨基苯基 )乙烯基 ]吡啶盐 (EPS4)和 (E) N ( 4 磺酸根丁基 ) 4 [2 ( 4 N ,N 二乙基氨基苯基 )乙烯基 ]喹啉盐 (EQS4) ,研究了它们的光物理性质 ,并将它们用作TiO2纳米晶电极的光敏化剂引入光电化学电池中 .研究发现 :对于吡啶类半菁染料而言 ,无论是以三个亚甲基或是以四个亚甲基来连接吸附基团RSO-3 和发色团时 ,单个的EPS和EPS4分子的光电响应行为一致 .但是由于以三个亚甲基来连接时 ,与EPS4相比 ,染料EPS的空间位阻相对较小 ,有利于其在多孔膜上的吸附 ,最终结果是染料EPS对TiO2 纳米晶电极的敏化作用好于EPS4.以喹啉环为受电子基团的染料EQS4与同样含有四个亚甲基的以吡啶环为受电子基团的EPS4相比 ,单个EQS4分子的光电响应行为虽然好于EPS4分子 ,但由于EQS4分子间的空间位阻较大 ,影响了它在多孔电极上的吸附 。

PbO_2纳米粉体的固相合成及其对MnO_2电极材料的改性作用

利用固相氧化反应制备了PbO2纳米粉体样品.借助XRD,TEM以及循环伏安测试对其性质进行了表征.同时,对反应条件的选择进行了讨论.将所得样品用于改性MnO2电极.恒流放电测试结果表明,样品掺杂量在1.25％～500％间对MnO2有良好的改性效果,可使改性MnO2的放电容量得到极大提高.循环伏安测试结果表明,铅的掺入改变了 MnO2的放电机理.在循环扫描过程中,掺杂物与MnO2均不再以单纯氧化物的形式存在,而是形成了一系列Pb（X）（X=O,Ⅱ）Mn（Y）（Y=Ⅳ,Ⅲ,Ⅱ）复合物的共氧化与共还原,抑制了电化学惰性物质Mn3O4的生成和积累,从而有望改善MnO2的可充性能.纳米PbO2与常粒径PbO2（标记为s）对MnO2的改性机理类似.但前者对MnO2的改性效果明显优于后者.当恒流放电至-1.0V时,其放电容量较S样改性MnO2的放电容量平均高出约30％.

Co改性PbO_2/Ti电催化电极处理模拟染料废水

以脱色率为考察指标,研究了自制Co改性PbO2/Ti电催化电极处理亮绿、结晶紫和甲基橙3种模拟染料废水的最佳条件:控制电流分别为0.30、0.30、0.15 A,处理7、7、9 min,加入电解质NaCl 0.5、0.7、0.5 g。动力学实验结果表明:亮绿和甲基橙的降解过程符合一级反应动力学关系,结晶紫符合零级反应动力学关系。紫外分光光度法测试结果表明:3种染料分子在电解催化过程中生色基团被破坏,发生了降解,揭示了Co改性PbO2/Ti电催化电极降解机理。

Sb-SnO2/Ti纳米涂层电极对对硝基苯酚的电催化氧化

采用改进的热氧化工艺制备了不同掺锑量二氧化锡纳米涂层电极,对电极结构和形貌进行表征,进行了电化学性能测试,并进一步考察了不同掺锑量二氧化锡纳米涂层电极对对硝基苯酚电催化氧化降解行为。研究结果表明:不同掺锑量二氧化锡纳米涂层电极析氧电位均在1.70V(vs.SCE)以上,当掺锑量WSb/(WSn+WSb)为6.450wt%时,电极的电催化氧化性能最好,对硝基苯酚的电催化氧化反应属于电化学燃烧过程。

电沉积条件对Ti/Sb-SnO_2/β-PbO_2电极性能的影响

采用电沉积法镀制Ti/Sb-SnO2/β-PbO2电极,研究电沉积时间、镀液温度、pH值、NaF浓度,以及电流密度等因素对电极催化活性和稳定性的影响规律.结果表明,当电沉积时间为1 h,镀液温度为60℃,镀液pH值为1,NaF浓度为0.04 mol.L-1,组合电流密度为600/400 A.m-2(梯度电流密度)时,电极性能最佳,对苯酚降解率达91.4%,强化寿命为23 h.

锡锑中间层的铕掺杂量对Ti/PbO_2电极性能的影响

采用涂层热解法在Ti基体表面制备不同掺杂量的铕掺杂锡锑中间层,并在锡锑中间层的表面电镀上PbO2。对所制备的电极作LSV曲线,研究了电极的电化学性能;以对硝基苯酚为目标有机物,考察了电极的电催化活性;采用SEM,XRD等分析方法表征了电极中间层的形态、元素组成和结构组成,据此分析了电极的性质。结果表明,铕掺杂量对电极的各项性能有较大影响,制备电极时以n(Sn)∶n(Sb)∶n(Eu)=1∶0.1∶0.01为佳,该掺杂量下得到的电极析氧电位和电催化能力较高,表面涂层结构和覆盖度较好,电化学寿命达78.6 h。

Li_4Ti_5O_(12)纳米粉体及多孔薄膜电极的制备

采用溶胶-凝胶法制备了Li4Ti5O12纳米粉体,同时研究了溶液初始pH值、络合剂用量、溶剂及焙烧温度等条件对Li4Ti5O12纳米粉纯度的影响。X射线衍射实验表明,所得粉体为尖晶石结构的Li4Ti5O12复合氧化物。采用X射线衍射线宽法测定700℃焙烧的粉体粒径为26.8m左右。通过浸渍提拉法得到Li4Ti5O12多孔薄膜电极,扫描电子显微镜测得薄膜电极的平均厚度为25.2μm。

纳米F-PbO2修饰电极测定化学需氧量的应用研究

以制备的纳米F-PbO2修饰电极为工作电极，利用安培检测法测定水体中的COD值。该电极能够催化氧化水体中的有机物，根据氧化电流的大小可以对水样的COD值进行定量，在COD值为20-500mg／L的范围内，电极的氧化电流与水样的COD值成正比。检测限为10mg／L。该电极用于实际水样的检测，耗时短。方法简单，样品无需预处理，环境友好，测定结果与国家标准分析法比对，有较好的相关性。

纳米SnO/Ti电极电催化还原KBO_2制备KBH_4

先在乙二醇中电解锡片,制备得到锡醇盐配合物,再将电解液水解后凝胶,在钛丝表面通过提拉法涂抹、300℃煅烧2 h制备得到纳米SnO/Ti电极.在0.3～1.2 mol/L KOH+0.2～0.8 mol/L KBO2的溶液中测试SnO/Ti电极的催化还原性能,研究影响电解还原KBO2的主要因素,并通过X射线衍射(XRD)和透射电子显微镜(TEM)表征SnO/Ti电极和KBH4的结构.结果表明,纳米SnO/Ti电极表面颗粒分散均匀,修饰电极催化性能较好,放电电流增大,产率和电流效率分别为16.9%和29.2%.

Ag掺杂Ti/PbO2电极的制备及其在苯酚降解中的应用

使用化学还原和电沉积的方法制备了单质银(Ag)掺杂的Ti/PbO2电极(Ti/Ag-PbO2)。在保持镀银液浓度一定的条件下,通过改变镀银的时长制备出三种银含量的钛基体二氧化铅电极(Ti/Ag1-PbO2、Ti/Ag2-PbO2、Ti/Ag3-PbO2)。利用X射线光电子能谱(XPS)和X射线荧光光谱分析(XRF)确定了PbO2电极中Ag的价态和掺杂量。扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)结果表明,Ag掺杂未明显改变电极的表面形态和晶型。根据涂层附着力测试试验发现,掺银PbO2电极与基底之间有更好的结合力,电极使用寿命提高了约2.5倍。电化学交流阻抗谱(EIS)和循环伏安法(CV)测试结果表明,Ag的掺杂大幅降低了PbO2电极的电荷转移电阻,提高了电极的电催化活性。利用掺银量2.7%(质量分数)的Ti/PbO2电极降解100mg/L的苯酚水溶液,相较常规Ti/PbO2电极,完全降解时间缩短了33.3%,降解能耗下降了34%。