不锈钢基PbO_2-WC-CeO_2复合镀的机理及镀层性能

不锈钢基PbO2-WC-CeO2复合电极克服了传统钛基二氧化铅(DSA)电极基体易钝化、寿命短和成本高等缺点,以往对其电化学性能研究不多。采用复合电沉积方式在不锈钢基体上制备了PbO2-WC-CeO2复合电极,通过循环伏安曲线(CV)考察了复合电极的电沉积过程;通过X射线衍射(XRD)、能谱分析仪考察了复合电极的元素组成;通过扫描电镜(SEM)考察了复合电极的表面形貌变化;通过Tafel曲线、析氧曲线考察了电极掺杂前后的电化学性能变化。结果表明:WC和CeO2固体颗粒的加入使得PbO2电沉积过程发生了择优生长和晶粒细化,电极耐腐蚀性能提高,催化活性和节能性能变佳。

PbO_2电极氧化有机废水的研究

采用电沉积法制备PbO2电极及其复合电极,并以其为阳极对含酸性红B的模拟染料废水进行处理。结果表明Co-Bi-PbO2/Ti电极兼有较高的催化效果和较长的使用寿命,是今后研究和发展的重点。极化曲线的研究表明,Co-Bi-PbO2/Ti电极的析氧电位约在2.1Vvs.RE(RE:SO42-Hg2SO4Hg),明显高于石墨和Sn-SbOx/Ti电极,有较高的析氧过电位,这也正是Co-Bi-PbO2/Ti氧化有机物能力强的原因。

纳米PbO_2修饰电极安培检测器流动注射法快速测定化学需氧量

采用以纳米PbO 2修饰电极为工作电极的安培检测器, 用流动注射法快速检测水体中的化学需氧量(COD). 根据纳米PbO 2修饰电极催化氧化电流的大小测定样品的COD值, 在50～1 200 mg/L COD的范围内, 电流响应与标准水样中的COD Cr 值呈线性关系, 检出限为20 mg/L. 该法不需对水样进行预处理, 不使用有毒试剂, 无二次污染, 具有快速、简便、进样量少及工作电极使用寿命长等优点, 与COD Cr 国家标准分析法对比具有较好的相关性.

新型不锈钢基PbO_2/PbO_2-CeO_2复合电极材料的研制

报道了在不锈钢基体上电沉积制备PbO2/PbO2-CeO2复合电极材料.研究了电沉积工艺参数对不锈钢表面沉积二氧化铅的影响.采用XRD、SEM对得到的电极进行了相结构和形貌分析,把该新型电极材料应用于电积锌过程并与传统的铅电极进行了对比,结果表明,采用不锈钢基PbO2／PbO2-CeO2复合电极材料,锌电积过程的槽电压降低,电流效率高.

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。

3-甲基吡啶在PbO_2-SPE组合电极上的电氧化研究

采用热压法制备PbO2-SPE组合电极,通过循环伏安和稳态极化曲线测量研究了该电极对3-甲基吡啶电氧化反应的活性.考察了阳极液中有、无液相支持电解质和不同阴极液情况下,电流密度与过电位和过电位与槽压的关系.初步研究了利用PbO2-SPE组合电极在无液相支持电解质的溶液中进行3-甲基吡啶电氧化制取烟酸的可行性,给出了特定条件下的选择性和电流效率.

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。

改性PbO_2电极电催化降解水中硝基苯酚

为研究PbO2电极的性能,在酸性溶液中,以电沉积法制备了改性钛基PbO2电极,优化并确定了电极的制备工艺,并利用SEM对电极的表面形貌进行了检测.以硝基苯酚为目标有机物,考察了电极的电催化氧化性能.采用铋掺杂PbO2电极处理水中邻硝基苯酚、间硝基苯酚和对硝基苯酚,并对不同硝基苯酚的矿化过程以及降解动力学进行了比较.研究表明:改性PbO2电极的电催化性能优于传统的PbO2电极;邻硝基苯酚在本研究条件下更易被降解.

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。

βPbO_2-SPE膜电极材料的制备和性能

将Pb2+络离子交换进入Nafion324基膜内,在碱性条件下通氯气氧化制备出βPbO2-SPE膜电极材料,研究了Nafion324膜的活化、浸渍液中Pb2+的浓度、氧化时间、超声波搅拌强度和氧化温度等参数对βPbO2-SPE电极材料的结构和性能的影响．结果表明,浸渍液最佳组成为0．05 mol·L-1 Pb(NO3)2+1 mol·L-1 NH4Ac;氧化过程中最适宜超声波搅拌强度为40 W,最佳氧化温度为40℃,氧化时间为2．0 h．在最佳工艺条件下制备的βPbO2-SPE膜电极中活性βPbO2的含量高,βPbO2活性层致密,βPbO2分布均匀,与基膜结合牢固．电化学降解苯酚时βPbO2-SPE膜电极具有比较高的电流效率和电化学稳定性．

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。

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).

高压塑片法制备PbO_2电极及其处理染料废水的研究

利用高压塑片法制备了一种新型PbO2电极,采用X衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)等手段对电极性能进行表征,并研究了其用于处理难降解染料废水(以中性枣红为例)的降解效果。结果表明,该电极不仅具有较高的电催化活性,而且还有很好的抗腐蚀性能,适合含高盐度废水的预处理。通过与普通石墨电极的对比研究发现,该电极在染料脱色和去除COD方面都有明显的优势。在此基础上,提出了新型PbO2电极降解有机物的作用机制。

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%。

PbO_2电极的改性及其在难降解有机废水电化学处理中的应用

电化学方法处理难降解有机废水是一种很有前途的技术,其应用的关键是开发出高效、稳定、低成本的电极材料。PbO2电极在工业领域具有广泛的应用基础,具有较高的析氧电势和电催化活性,被认为在电化学处理难降解有机废水方面有重要的应用前景。本文对PbO2电极制备方法与改性以及在难降解有机废水电化学处理中应用的研究成果和最新进展进行了综述,并对该研究领域今后的发展趋势进行了分析。

新型不锈钢基PbO_2-WC-ZrO_2复合电极材料的研制

在不锈钢基体上电沉积PbO2-WC-ZrO2复合镀层。研究了电沉积工艺参数对复合镀层的影响。确定了最佳工艺规范:J=3A/dm2,t=2.5h,θ=25°C,ρ(ZrO2)=40～50g/L,ρ(WC)=30～40g/L。获得了镀层结构均匀、致密,w(ZrO2)=4%～6%,w(WC)=7%～10%的PbO2-ZrO2-WC复合惰性阳极材料。将该阳极材料应用于电积锌其析氧电位为1700mV。新型PbO2-ZrO2-WC复合电极材料满足了惰性阳极材料的要求。

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℃。

十二烷基二甲基甜菜碱对Ti/PbO_2电极的改性研究

为了提高PbO2电极在处理有机废水过程中的催化性能及稳定性能,采用两性离子型表面活性剂十二烷基二甲基甜菜碱(BS-12)以电沉积方式对PbO_2电极进行改性。利用扫描电镜、X射线衍射对电极涂层进行形貌、晶相分析,通过循环伏安扫描、交流阻抗、X射线光电子能谱、降解酸性红G(ARG)和强化寿命实验对电极性能进行评估,并考察了BS-12对电极性能的影响。结果表明,BS-12可明显细化电极表面颗粒,增大涂层比表面积,提高电极析氧过电位和电荷传输速率,适量的改性可有效提高电极的催化性能及稳定性能。对于最优改性电极PbO_2-BS-12(0.1),电解60min后ARG的脱色率高达85.1%,其强化寿命可达到138.5h,是改性前电极寿命(96h)的1.4倍多。

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％.