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。

Sb-SnO2/Ti电极对对硝基苯酚电催化氧化影响因素和机理研究

以自制掺锑二氧化锡涂层电极为阳极,钛板为阴极,进行了对硝基苯酚溶液的电催化氧化降解试验。系统研究了pH、溶液温度、对硝基苯酚初始浓度、电解质浓度、电流密度等因素对电催化氧化降解效果的影响,并对氧化降解历程进行了讨论。结果表明,pH为3、温度为30℃、电流密度为20mA·cm-2、Na2SO4电解质浓度为0.2mo·lL-1时,对硝基苯酚去除率和TOC的去除率都较高;对硝基苯酚的电催化氧化反应属于电化学燃烧过程。

稀土La掺杂Ti/Sb-SnO_2电极的制备及性能研究

采用浸渍法制备稀土La掺杂Ti/Sb-SnO2电极,以活性艳红X-3B为目标有机物,考察电极的电催化性能,对制备温度和La掺杂量进行了详细的实验研究,确定了适宜的制备条件为热处理温度450℃、La掺杂量0.7%。采用SEM、EDS、XRD、XPS等分析方法表征了电极的形貌、组成及结构。发现掺杂稀土La能降低界面电阻,使Sb元素向电极表面富集,电极中的Sb、La元素分别以Sb4+、La3+的形式存在。对空白电极和La掺杂Ti/Sb-SnO2电极进行了动电位扫描测定,考察了空白电极和La掺杂Ti/Sb-SnO2电极的析氧电位;并采用破损法测定它们的电极寿命。结果表明,La掺杂Ti/Sb-SnO2电极具有更高的析氧电位和更长的电极寿命。

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.

热分解法合成制备Ti/RuO_(2)-HfO_(2)的工艺优化与电容性能研究

通过热分解法制备Ti/RuO_(2)-HfO_(2)二元复合氧化物涂层,利用XRD对涂层组织结构进行表征,通过循环伏安和充放电曲线分析对涂层的超电容性质进行研究。实验结果表明,Hf的加入有利于非晶态组织的形成;随着Hf含量的增加,电极比电容呈现先增大后减小的变化趋势,当Hf含量为50%时,电极比电容最大;Hf具有促进电化学稳定性的作用。

Ti/IrO_2-RuO_2涂层电极对2,4,6-三氯苯酚的氧化降解

采用Ti/IrO_2-RuO_2涂层电极对2,4,6-三氯苯酚(TCP)溶液进行电化学氧化降解研究。结果表明:TCP降解效率与溶液初始p H、溶液初始浓度、电解时间,外加电压、及溶液中电解质的量相关,在外加电压为7 V、p H=3、Na_2SO_410 g/L的条件下,Ti/IrO_2-RuO_2涂层电极对初始浓度为0.025 g/L的TCP溶液处理150 min后,TCP降解效率达到99%以上。通过探讨TCP在酸性条件和碱性条件下降解的中间产物及降解规律,表明在酸性条件下TCP的降解主要是通过·OH自由基氧化和在阳极表面直接氧化的共同作用实现的,而碱性条件下起主要反应的是·OH自由基的氧化作用。

Mo掺杂Ti/Sb-SnO_2电极处理含油废水的实验研究

采用自制的Mo掺杂Ti/Sb-SnO2电极处理含油废水,实验结果表明,在电流密度为20mA/cm2,电解时间为50min,极板间距为1.5cm,pH值为6.5的工作条件下,废水COD和浊度的去除率分别达到59.7%和87.0%。

钛基SnO_2纳米涂层电催化电极的制备及性能研究

为提高Ti/SnO2电极的电催化性能,采用溶胶-凝胶法,并结合高温热处理工艺制备了钛基SnO2纳米涂层电催化电极.以苯酚为目标污染物,考察了所制备电极的电催化性能,并采用XRD、SEM、XPS等方法研究了制备的SnO2纳米涂层电极的表面形貌、晶粒粒径、元素组成和表面元素的化学环境等.研究结果表明:由于纳米涂层具有较大的比表面积,使得所制备电极的性能较非纳米涂层的钛基二氧化锡电极大为提高,完全降解等量苯酚所需时间减少了33.3%.电极表面主要是四方相金红石结构的SnO2晶体,粒径在10 nm以下.

Sm掺杂Ti/SnO_2-Sb电极电催化氧化性能

采用涂层热解法制备Sm掺杂Ti/SnO2-Sb电极.以C6H5NO3(对硝基苯酚)为目标有机物,考察不同热处理温度、不同Sm掺杂量下制备的电极的电催化性能,采用LSV(线性扫描曲线)、降解曲线和破损的分析方法研究电极的电催化氧化性能和使用寿命.结果表明:最佳热处理温度为550℃,xSn∶xSb∶xSm=100∶10∶1电极的综合性能最好.在降解有机物试验中,不掺杂Sm的电极降解率为74.4%,掺杂率为1%的电极降解率为85.6%,掺杂率为2%的电极的降解效率仅为74.2%.因此,适量的稀土Sm掺杂有利于提高电极的电催化性能.

Ti/RuO_2网状电极降解对硝基苯甲酸废水的研究

采用刷涂法制备了Ti/Ru O_2涂层网状电极,通过X射线衍射和扫描电镜对电极的组分和形貌进行了表征。以Ti/Ru O_2涂层网状电极为阳极,不锈钢网电极为阴极,研究了电解电压、p H、温度和电解时间等因素对对硝基苯甲酸废水电化学催化降解的影响。正交实验结果表明,影响对硝基苯甲酸废水电化学催化降解的顺序依次为p H、温度、电解时间、电解电压。通过单因素实验得到的电化学降解优化条件为:电解电压为2 V,p H为3,温度为30℃,电解时间为180 min。在该条件下,对硝基苯甲酸废水的COD去除率和降解率分别为79.5%、77.2%。

Ti/RuO_(2)-IrO_(2)阳极在碱性体系的失效行为

以Ti/RuO_(2)-IrO_(2)阳极为研究对象,对其在碱性析氧条件下的主要失效机制进行了深入的研究。利用X射线衍射仪(XRD)、热场发射扫描电子显微镜(SEM)及能谱(EDS)分析其失效前后的物相和形貌变化,利用标准强化电解寿命试验、电化学分析等手段探讨了Ti/RuO_(2)-IrO_(2)涂层阳极在碱性环境中的性能。结果表明,碱性体系中的强化电解并不是均匀的,可分为4个阶段;电极在碱性体系下的腐蚀是由外向内的,Ti/RuO_(2)-IrO_(2)涂层钛阳极的电解失效机制是物理作用和化学作用的叠加,物理变化主要表现为涂层变薄、裂纹加宽甚至剥落,化学变化表现为涂层中的贵金属氧化物逐渐被腐蚀,裸露出钛及其氧化物,导致电阻增大。

Ti/SnO_2-Sb:Eu^(3+)电极制备及性能表征

以SnCl_4·5H_2O、Sb_2O_3和Eu_2O_3为原料,以钛片为基体,采用涂层热解法制备了Eu^(3+)掺杂Ti/SnO_2-Sb电极。研究了电极的电化学性能,对所制备的电极作LSV和Tafel曲线,以对硝基苯酚为目标降解有机物,考察了电极的电催化活性。分析Eu^(3+)掺杂量对电极性能的影响,采用X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)等检测方法对Eu^(3+)掺杂Ti/SnO_2-Sb电极表面涂层的晶体结构、形貌和元素组成进行了研究;,发现掺杂量为1%的电极的性能最佳,此条件下得到的电极有高的析氧电位和电催化活性,以及较好的电极涂层结构和覆盖度。

稀土Ce掺杂Ti/Sb-SnO-2电极的电化学性能及应用

采用热分解法制备Ti/Sb-SnO2电极和Ti/Sb-SnO2/Ce电极,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪和电化学实验技术对电极的表面形貌、物相组成和电化学性能进行表征。结果表明:Ti/Sb-SnO2电极表面形成了SnO2晶胞,经稀土Ce改性后SnO2晶粒明显细化,SnO2衍射峰强度变强且峰形宽化。Ti/Sb-SnO2/Ce电极峰电流值最大、表面稳定性增强和催化活性明显提高。在最佳工艺条件下,Ti、Ti/Sb-SnO2和Ti/Sb-SnO2/Ce电极对橙黄G目标污染物的去除率分别为46.6%、61.9%和94.9%,且降解过程均符合一级反应动力学模型,速率常数分别为0.0289、0.0633、0.1971min-1,Ti/Sb-SnO2/Ce电极的速率常数分别是Ti/Sb-SnO2电极的3倍,Ti电极的7倍,表明在电极表面涂层中掺杂稀土元素Ce可有效提高电极的性能。

电化学氧化降解2,4,6-三氯苯酚的研究

采用Ti/IrO_2-RuO_2涂层电极对2,4,6-三氯苯酚(TCP)溶液进行电化学氧化降解,研究了溶液初始pH、溶液初始浓度、外加电压、电解质的质量浓度等对电解效果的影响,分析了在最佳参数下电化学氧化降解TCP的中间产物.结果表明:在初始pH=3、初始浓度0.025g·L^(-1)、外加电压7V、Na_2SO_4质量浓度10g·L^(-1)的条件下,当电解TCP溶液150 min时,TCP的去除率达到了99.3%;TCP的去除主要是因为体系中产生的·OH自由基和在阳极表面直接失电子氧化共同作用的结果;降解过程中产生了氯苯醌和不饱和含氯羧酸等物质.

金属氧化物电极的制备及其电化学性能的研究

以热分解法制备了Ti/SnO2和Ti/Sb-SnO2电极,并采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和阳极析氧极化曲线分别对所制备的电极进行了表征,并以苯酚为目标污染物,考察了2种电极的电催化氧化性能和电极使用寿命。结果表明,Sb对表面涂层的结构形貌和催化活性均有影响,其中Ti/Sb-SnO2电极析氧电位最高,对苯酚的去除率可达98.9%,COD去除率可达75%左右,且具有较长的电极使用寿命和较低的槽电压;2种电极对苯酚降解反应均遵循1级反应动力学规律,且反应机理为·OH参与的间接电氧化过程。

掺杂La-Nd混合元素的电极制备及其在酱油废水处理中的应用

采用溶胶凝胶法制备了掺杂La-Nd混合元素的Ti/Sb-SnO2电极,掺杂比例为Sn∶Sb∶La∶Nd=100∶10∶5∶4(原子质量比),通过正交实验确定该电极处理酱油废水的最佳工艺条件:电流密度40mA/cm2,电解时间90 min,极板间距4.0cm,pH值为5,在此条件下电极对酱油废水COD和色度的去除率分别为34.3%和90.11%,达到了预处理要求。

不同稀土掺杂对钛基锡锑氧化物电极性能的影响

采用涂层热解法制备了掺杂稀土和未掺杂Ti/SnO2-Sb电极。对所制备电极作LSV曲线和Tafel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;对电极作SEM图,分析了电极表面涂层的形貌结构。结果发现掺杂稀土能够改善Ti/SnO2-Sb电极的电极形貌,提高电极的催化活性和电极寿命,但不同稀土对电极性能的改善效果不同,掺稀土镧电极的综合性能最好。

镧掺杂对Ti/Sb-SnO_2阳极电催化性能影响的研究

元素掺杂是一种有效改善电极性能的手段。为了提高钛基锡系形稳阳极的催化活性,La被作为一种改性剂掺杂在Ti/Sb-SnO2电极的涂层中。掺杂改性后电极涂层的形貌通过SEM及XRD进行了检测;并通过EDS检测了涂层中各元素的组成比例;利用电化学阳极极化曲线(LSV)测试了电极的电化学性能。利用掺杂改性后的电极和未改性电极电解处理模拟对硝基苯酚(p-NP)废水,在相同条件下,掺杂La改性后电极处理废水的降解率为92.8%,远高于未改性电极处理废水的降解率(72%)。实验表明,稀土La改性后的Ti/Sb-SnO2电极在处理p-NP废水的优越性相当明显。

热处理温度对铕掺杂Ti/SnO_2-Sb电极性能的影响

采用涂层热解法制备了不同热处理温度的铕掺杂Ti/SnO2-Sb电极。对所制备电极作LSV曲线和Tafel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,EDS,XRD等分析方法表征了电极表面涂层的形貌、元素组成及结构。实验结果表明,热处理温度对电极的各项性能有较大的影响,制备电极时最佳的热处理温度为550℃,该温度下制备的电极有较高的析氧电位和电催化能力,以及较好的电极表面涂层结构和覆盖度。

TiB_2基RuO_2+TiO_2涂层的电催化性能

用磁控溅射法在钛基体表面溅射TiB2中间层,以此为基体用热分解法制备了(Ru,Ti)氧化物涂层钛电极,用SEM、XRD、电化学工作站等手段对样品的性能和结构进行了表征。结果表明,含TiB2中间层的钛阳极表面涂层具有非连续状裂纹结构,钛基体和氧化物涂层的界面呈现紧密结合的状态,其电催化析氯性能优于传统钛阳极。选用TiB2中间层作为催化电极的载体,可改善基体和氧化物涂层的结合,延缓涂层的脱落,可避免基体和涂层间生成TiO2电阻膜,延缓涂层的失效;加入TiB2中间层可降低内阻,改善电子的传输能力,降低析氯电位,提高电极的催化活性和节能降耗。