钛基PbO2电极的制备及其电催化性能

采用电沉积方法制备了铁掺杂Ti/SnO_2+Sb_2O_3/PbO_2电极,并用X-射线衍射、扫描电子显微镜和极化曲线对其进行了表征,以亚甲基蓝为目标有机物,考察了其电催化氧化性能。结果表明,中间层的引入和铁的掺杂显著提高了钛基PbO_2电极的电催化氧化能力;反应过程中电极表面产生的羟基自由基对亚甲基蓝的氧化去除起着主要作用。

新型Ni修饰钛基PbO2电极处理印染废水的研究

采用电沉积法制备了新型Ni修饰钛基PbO2电极,并利用循环伏安曲线法(CV)对电极性能进行了研究。利用新型Ni修饰钛基PbO2电极为阳极,石墨电极为阴极,在实验室水平下对印染废水进行预处理,并对影响去除效果的各种因素进行了正交试验,从而确定了最佳工艺条件为:电解时间6h、电流0.6A、曝气量45L/h、硫酸亚铁投加量5.0g/L、极板间距50mm。在该工艺条件下,COD去除率为63.5%,且废水的BOD5/COD提高了48.1%。

Nd-碳纳米管-PbO2/SnO2-Sb/Ti电极的制备及性能研究

采用热刷涂层法制备了钛载SnO2-Sb中间层,通过电沉积法得到Nd-碳纳米管(CNTs)-PbO2/SnO2-Sb/Ti电极。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)对电极的组成、形貌进行了表征,采用接触角分析和电化学方法考察了电极的电化学性能。结果表明,稀土金属掺杂于SnO2-Sb/Ti中间层可阻隔氧和基体的接触而有效保护钛基,提高电极材料的稳定性、析氧电位和电化学降解苯酚的能力。另外,Nd-CNTs-PbO2/SnO2-Sb/Ti可增加阳极材料的憎水性,有利于提高电极的电化学降解效率。

PEG改性PbO2电极对甲基橙废水降解脱色的研究

采用电沉积法制备聚乙二醇(PEG)改性新型不锈钢基PbO2电极,通过线性极化扫描(VA)表征改性PbO2电极电化学性能,并分别从电流密度、废水初始pH、温度等因素考察电极对甲基橙模拟废水的降解。结果表明,PEG改性PbO2电极具有更高的析氧电位,降解甲基橙的最佳条件为电流密度50 mA/cm2,废水初始pH为6,温度为20℃。

TiO2掺杂PbO2电极及其在电解法制臭氧中的应用研究

为了提高电极对臭氧生成反应的电催化活性,采用纳米复合电镀技术制备了TiO2改性PbO2电极.分别采用X射线衍射和X射线荧光光谱分析了其晶体结构和组分含量。将该电极用于电解法制备臭氧,并考察了电流密度、电镀极间距、电镀液pH值以及TiO2颗粒粒径对电极性能的影响.实验结果表明,改性后的PbO2电极使臭氧生成反应的电流效率由11.9%提高到了12.9%.电镀电流密度和电镀极间距的提高有利于提高电极催化活性.TiO2的掺杂会降低PbO2电极的晶胞粒径,有利于提高电极的电催化活性.

β-PbO2/Sb-SnO2/Ti电极的苯酚电催化性能研究

采用刷涂热解-电镀工艺制得了β-PbO2/Sb-SnO2/Ti电极.采用X射线衍射（X-ray Diffraction,XRD）和扫描电镜（Scanning Electron Microscope,SEM）进行物相组成分析与微观形貌观察.Sb-SnO2中间层抑制PbF2的生成,NaF促进二氧化铅晶粒的成型与分散,消除了β-PbO2聚团.据谢乐公式（Scherrer）计算晶粒尺寸为25.2 nm,电极表面结晶度高达100%.极化测试显示,β-PbO2/Sb-SnO2/Ti电极扩散段电位区、析氧电位和Tafel斜率分别为1.85～2.15 V、2.08 V和0.84,优于β-PbO2/Ti电极的1.40～1.80 V、1.75 V和0.36.使用β-PbO2/Sb-SnO2/Ti、β-PbO2/Ti电极在9 mA·cm-2电流密度对苯酚模拟废水处理240 min,前者COD（Chemical Oxygen Demand）去除率、电流效率（Instant Current Efficiency）高达90.1%和63.28%,优于后者66.9%和44.96%.强化寿命测试表明,β-PbO2/Sb-SnO2/Ti电极与β-PbO2/Ti电极相比延长10倍,工业寿命可达8.6a,有较高的工程应用价值.

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。

超级电容器用PbO2电极的电沉积工艺

以钛板为基底,采用电沉积方法制备了Ti-PbO2电极,与活性炭(AC)组成超级电容器。研究了铅盐种类对电沉积PbO2电极放电性能的影响,发现用Pb(CH3COO)2做溶质的氢氧化钠溶液制备的PbO2电极容量最大。利用不同浓度的氢氧化钠溶液配置饱和醋酸铅电解液,制备PbO2电极进行了放电测试,研究了氢氧化钠浓度对电沉积PbO2放电性能的影响。采用最优电沉积PbO2作正极,活性炭、涂膏铅电极作负极,分别组装成超级电容器和铅酸电池进行大电流充放电,结果表明,超级电容器性能远高于铅酸电池。

苯酚电化学氧化过程中Ti/PbO2阳极钝化现象的研究

对苯酚在电化学氧化过程中最终导致活性降低电极钝化的现象进行了研究。循环伏安实验证实了电极在电解过程中发生了钝化,X射线光电子能谱测试也证明了电极表面被生成的有机聚合物所污染。钛基二氧化铅阳极在电催化氧化过程中,产生的OH自由基形成的了氢醌和苯醌类物质,这类物质吸附在电极表面使电极的电催化活性明显下降,由于这类物质具有很强的附着力和较低的渗透性,因此会导致电极钝化。但是电极表面的污染可以采用电解的方法进行去除,这是由于电极表面的聚合物膜又可以被阳极产生的OH自由基氧化成为羧酸类物质,电极的活性基本上被恢复。

铟掺杂PbO2电极制备及电催化降解强力霉素

采用电沉积技术制备了铟掺杂PbO2电极(In-PbO2).利用扫描电子显微镜(SEM)､X射线衍射(XRD)､循环伏安(CV)､极化曲线(LSV)､强化寿命试验和荧光光谱分析了铟掺杂对电极物理､电化学性能的影响,并考察了铟掺杂PbO2电极对强力霉素模拟废水的电催化降解能力.结果表明,与未掺杂PbO2电极相比,In掺杂后PbO2电极表面更加平整致密,裂纹数量减少,晶粒明显细化,比表面积增加,产生羟基自由基的能力增强.当掺杂量为2g/L,制备的电极电化学性能最高,析氧电位最高(1.73V),电极强化寿命从84h提高到148h.电解150min后,强力霉素降解率､TOC去除率､矿化电流效率(MCE)分别为98.2%､30.4%和3.01%,优于未掺杂PbO2电极(90.1%､26.4%､2.63%).

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%。

PbO2/Fe双阳极耦合促进焦化废水除碳脱氮

传统单个PbO2阳极用于污染物去除存在降解效率较差、能耗高的问题,本文构建了PbO2/Fe双阳极体系,通过耦合电氧化技术和电絮凝技术实现对焦化废水同步除碳脱氮.研究发现,双阳极体系下6 h电解使得化学需氧量(COD)和总氮(TN)去除率分别达到50.3%±6.2%和34.9%±4.2%,高于单PbO2阳极体系(21.9%±3.4%和21.1%±5.3%)和单Fe阳极体系(11.0%±1.2%和12.1%±3.1%).COD和TN去除速度与施加在两个阳极上的电流大小直接相关.采用焦化废水中主要污染物如苯酚、硫氰酸盐、氨氮进行配水实验时发现,Fe阳极加入不仅起到了电絮凝作用,还可以促进氧化反应的发生,提高了反应速度.从体系中氯离子、pH变化情况及电子自旋共振光谱结果可推测,Fe阳极释放出来的Fe(Ⅱ)与PbO2阳极氧化氯离子产生的ClO-发生类Fenton反应,生成强氧化性物质作用于污染物氧化降解.

聚苯胺中间层改性Ti/PbO2电极的制备及其降解性能

引入导电聚合物聚苯胺膜(PANI,polyaniline)对Ti/PbO2电极进行改性,采用两步电沉积法成功制备出Ti/PANI/PbO2电极。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、线性伏安扫描(LSV)和交流阻抗(EIS)对制备的电极进行表征,以甲基橙为目标污染物,探讨了PANI的沉积时间对电极性能的影响,并研究了Ti/PANI/PbO2电极对罗丹明B和4-硝基苯酚的降解性能。结果表明,PANI的引入未影响活性层PbO2的晶相结构和形貌特征,但显著提高了电极的析氧电位,Ti/PANI/PbO2的析氧电位可达3.43V。当PANI聚合时间为30min时,电极Ti/PANI-30/PbO2的电化学性能和电催化降解效果最佳。在电流密度为30mA/cm^2、污染物初始浓度为50mg/L、Na2SO4浓度为0.1mol/L的实验条件下,反应120min后,Ti/PANI-30/PbO2对甲基橙、罗丹明B和4-硝基苯酚的去除率分别为99.8%、99.9%和94.0%。

PbO2电极的制备及电催化氧化降解水中间甲酚

以钛网为基体,锡锑氧化层为底层,采用电沉积法制备了不同的PbO2电极,探索了制备条件对电极的影响。实验结果表明:在电流密度75 mA/cm^2、电沉积温度85℃、电沉积时间30 min的条件下,制备的电极表面晶粒大小适中并呈现出较好的“金字塔”形貌和结晶度,具有最好的电催化氧化降解效果(间甲酚转化率85.65%、TOC去除率16.51%)和最低的能耗(0.97 kW·h/g,以TOC计),并在重复降解实验中表现出较好的稳定性。自制PbO2电极的各项指标均优于商品化PbO2电极,且TOC去除率是商品化电极的2.9倍,而能耗仅为其1/3.6。

Ti/CeO2-PTFE-PbO2电极的制备及其电催化氧化性能

采用热分解-电镀法制备了聚四氟乙烯(PTFE)掺杂PbO2电极(Ti/PTFE-PbO2)和PTFE、CeO2共掺杂PbO2电极(Ti/CeO2-PTFE-PbO2),考察了电流密度、温度、搅拌速率、CeO2浓度等工艺条件对电极寿命的影响。对Ti/CeO2-PTFE-PbO2的电催化氧化性能进行了初步研究。结果表明,在电流密度为30mA.cm-2、温度80℃、搅拌速率为1300r.min-1和CeO2为3g.L-1等较优条件下,Ti/CeO2-PTFE-PbO2电极在9mol.L-1H2SO4溶液中的强化电解寿命(1A.cm-2)达983h。SEM和EDX的分析结果表明,PTFE、CeO2共掺杂使得Ti/CeO2-PTFE-PbO2表面的晶粒排布更均匀致密,电解过程镀层的铅氧计量比也具有较高的稳定性。由于具有更高的析氧电位,与Ti/PTFE-PbO2电极相比,Ti/CeO2-PTFE-PbO2电极对对氯苯酚的降解显示了更好的电催化活性。

PbO2／Ti电极电催化氧化处理水基切削液废水

高分子难降解有机物废水的处理已经成为重要难题,水基切削液废水就属于这类废水中的一种。对PbO2/Ti电极的制备进行了详细介绍,并通过中试预处理水基切削液废水出水的电催化氧化小试实验发现:采用PbO2/Ti电极,在电流密度为8 mA/cm2条件下,电催化氧化预处理水基切削液废水的效果最佳。在此电流密度下反应5 h后,出水COD下降到37.1 mg/L,色度下降到10倍,出水各项指标达到国家《污水综合排放标准》(GB 8978—1996)一级排放标准。

Ti/PbO2电化学法降解废水中三种氟喹诺酮类抗生素

采用Ti/PbO2阳极电解3种典型的氟喹诺酮类抗生素(诺氟沙星、甲磺酸培氟沙星与盐酸环丙沙星)废水,通过优化pH值、电解质浓度条件,分析3种抗生素的去除效果、降解过程和产物.结果表明电化学法对3种氟喹诺酮类抗生素均有明显的降解效果,电解240min下的最优降解条件为pH值控制在7.8~8.0,电解质硫酸钠投加量为0.04mol/L.在最优条件下3种抗生素的去除率均大于97%,降解过程均符合一级动力学方程,UV254值的去除率较高(去除率大于67%),处理后废水的芳香度和SUVA值明显下降.液质联用分析结果和文献调研显示,电解有机产物主要通过脱氟、哌嗪环的转化和喹啉环的转化这三个途径生成,且随电解时间增加呈现先增后减的趋势,同时产生F-、NH4+和NO3-等无机物.Ti/PbO2阳极能有效电解废水中3种典型氟喹诺酮类抗生素,可用作生物处理等方法的预处理.

Preparation of Ti/PTFE-F-PbO2 Electrode with a Long Life from the Sulfamic Acid Bath and Its Application in Organic Degradation

polytetrafluoroethylene (PTFE ) 在 Ti 底层上做了 PbO2 电极被 galvanostatic 方法从 sulfamic 酸洗澡(Ti/PTFE-F-PbO2-I ) 或硝酸洗澡(Ti/PTFE-F-PbO2-II ) 准备。扫描电子显微镜学表明 Ti/PTFE-PbO2-I 电极比 Ti/PTFE-F-PbO2-II 电极与更小的尺寸晶体有更常规的形态学。根据为估计一个电极的服务生活的加速的电解测试和实验公式的结果， Ti/PTFE-PbO2-I 电极的服务生活被预言是在常规电解条件下面的超过 7 年(0.1

Oxygen Evolution Behavior of PTFE-F-PbO2 Electrode in H2SO4 Solution

F-PbO2 电极和 polytetrafluoroethylene (PTFE ) 做了 F-PbO2 电极(PTFE-F-PbO2 ) 被一系列过程包括化学、电气化学的免职在有机玻璃表底层上准备。为氧的这二个电极的电气化学的活动进化(OE ) 反应被电气化学的测试检验。与 F-PbO2 比较， PTFE-F-PbO2 电极展出了更大的活跃表面区域和更高的氧空缺缺乏，它为 OE 导致了它的更高的 electrocatalytic 活动。另外，两个都交换电极的当前的密度和激活精力因为 OE 以活跃表面区域是计算的。在 0.5 摩尔的交换水流密度和激活精力的价值？