热分解法制备Ti/IrO2-RuO2电极及灿烂甲酚蓝废水降解

利用热分解法制备Ti/IrO2-RuO2电极,通过SEM和XRD等测试手段对其进行形貌和结构表征。以该电极为阳极处理苯系染料废水灿烂甲酚蓝(BCB),考察了电解电压、电解质Na2SO4浓度、电极间距、反应温度和电解时间对BCB废水COD去除率和降解率的影响。结果表明:在电解电压为3.0V、电解质Na2SO4浓度为6.0g/L、电极间距为3cm、反应温度为50℃、电解120min时,BCB废水的COD去除率为78.4%,BCB降解率为77.1%。

Ti/PbO_(2)电极与Ti/IrO_(2)+Ta_(2)O_(5)电极催化体系降解酸性大红染料废水的比较研究

为比较Ti/PbO_(2)电极和Ti/IrO_(2)+Ta_(2)O_(5)电极催化体系降解酸性大红(GR)染料废水的处理效果,并确定体系最佳工艺参数。分别对Ti/PbO_(2)电极和Ti/IrO_(2)+Ta_(2)O_(5)电极催化体系内初始pH、染料初始浓度、电流密度、电解质浓度对GR染料降解率的影响进行了探索,比较工艺参数优化后两催化体系的GR降解率、电极形貌及TOC去除率。结果表明,工艺参数优化后(初始pH 6.38,染料初始浓度100 mg/L,电流密度50 mA/cm^(2),电解质浓度0.1 mg/L),Ti/PbO_(2)电极和Ti/IrO_(2)+Ta_(2)O_(5)电极催化体系GR去除率分别可达98.3%和61.1%,TOC去除率为25.4%和13.5%;结合电极表面形貌分析,Ti/IrO_(2)+Ta_(2)O_(5)电极表面损毁较明显,而Ti/PbO_(2)电极表面变化不大。因此,Ti/PbO_(2)电极催化体系GR降解率、TOC去除率均较高,且电极稳定性较好。研究结果为进一步推动电催化法在染料废水处理实际应用领域提供了理论参考。

多孔Ti/SnO_(2)-Sb-Ni电极的制备及电催化产臭氧性能研究

采用溶胶凝胶法制备了多孔Ti/SnO_(2)-Sb-Ni电极,并研究了所制备电极的电催化产臭氧性能。采用SEM与XRD等方法对电极涂层的表面形貌及结构进行了表征;考察了不同电极基体条件对电催化产臭氧性能的影响。实验结果表明:多孔Ti/SnO_(2)-Sb-Ni电极表面呈现为密集粗糙颗粒状结构;当电极涂层中Sn∶Sb∶Ni摩尔比为500∶8∶5、泡沫钛基体孔径为20μm时,制备出的电极有最佳的电催化产臭氧性能。多孔Ti/SnO_(2)-Sb-Ni电极可为新型电化学生成臭氧技术的研究和应用提供支撑。

Ti/IrO_2-RuO_2电极降解苯酚红废水

利用热分解法制备Ti/IrO_2-RuO_2电极,以该电极为阳极处理苯酚红(PR),并优化其最佳处理条件。结果表明:在电流密度为15 mA·cm-2、电解质Na2SO4浓度为6.0 g·L-1、废水溶液起始pH=7、反应温度为40℃时,处理120 min后PR废水的降解率为74.5%。

Ti/RuO2电极高效降解RB19染料废水的研究

蒽醌染料产量大,用途广泛,结构中含有毒性较大的基团,一旦流入水环境中,对动植物的生长发育和人类的器官功能造成不可逆转的伤害。本文采用循环伏安法研究了活性蓝19 (RB19)在Ti/RuO2电极上的电化学氧化行为。此外,探究了以Ti/RuO2电极作为阳极电化学降解RB19模拟废水的最佳工艺参数。实验结果表明,在最佳条件下,RB19脱色率为80.8%,CODCr去除率为31.2%。Ti/RuO2电极对RB19的电化学降解效率较高,是一种理想的电极材料。

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。

Ti/IrO_2-RuO_2电极处理船舶生活污水研究

探索了Ti/IrO2-RuO2电极在电化学法处理船舶生活污水方面的性能。通过电解葡萄糖溶液实验,对比研究了电极间距、电解质含量、电流密度等因素对COD的影响;在优化参数条件下,对实际生活污水进行降解;并对电极进行强化电解实验。结果表明,在2 h之内电极对溶液的COD、BOD5去除率可达85%以上,对大肠杆菌的杀菌效果为100%;实验进行到670 h时电极失效,证明电极具有很好的电化学稳定性。引起电极失效的主要原因是在制备过程中电极表面产生的裂纹,使得在电解过程中电解液通过表面裂纹进入基体,从而引起涂层脱落,电极失效。

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。

烧结工艺对Ti/IrO_2电极在酸性溶液中电催化活性的影响

采用循环伏安(CV)与极化曲线测试了几种不同烧结工艺制备所得Ti/IrO2电极在酸性Na2SO4溶液中的电催化活性.对传统单一高温(500℃)烧结与改进的分段烧结及程序升温工艺进行了比较;扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、电化学阻抗谱(EIS)测试表明,传统工艺所得电极裂纹形貌不明显,晶粒尺寸及电极的物理电阻均较大,电化学活性较低;改进工艺则可明显降低Ti基体的氧化,提高电极的导电性,其中程序升温还可使电极表面的裂纹增多,但若该工艺的起始温度较高,电极的表观活性下降.

Ti/SnO_2-RuO_2-Sb电极电氧化处理五氯苯酚模拟废水研究

采用刷涂-热解法制备了Sb、Ru掺杂的Ti/SnO2电极。通过SEM、EDX、XRD和循环伏安扫描(CV)表征了电极表面形态、组成、结构和电化学性质,并通过正交试验考察了电催化氧化降解五氯苯酚的影响因素。结果表明,各因素对五氯苯酚转化率影响的大小顺序依次为:底物初始质量浓度、反应温度、反应时间、电流密度、初始溶液pH值。在底物质量浓度为50mg.L-1,反应温度50℃,反应时间180min,电流密度40mA.cm-2,溶液初始pH值为8的条件下五氯苯酚的转化率达到97.6%。

Ti/TiO_2-SnO_2-RuO_2电极电催化降解HMX炸药废水的研究

采用刷涂法制备了Ti/TiO2-SnO2-RuO2电极,并用SEM、XRD对电极形貌及结构进行表征。利用该电极作阳极,石墨板为阴极,对含奥克托今(HMX)的废水进行电催化氧化降解处理,探讨了Na2SO4电解质浓度、反应温度、溶液pH、电解电压等因素对HMX去除率和COD去除率的影响。结果表明,在Na2SO4质量浓度为7.5 g/L、反应温度为35℃、溶液pH为3、外加电解电压为3 V的条件下处理50 mL含HMX的废水,HMX的去除率达到91.76%,COD去除率达到99.86%。

Ti/IrO_2-Pt电极电化学降解酸性橙II染料废水研究

研究采用Ti/IrO2-Pt电极为阳极,对酸性橙II染料废水进行电化学降解研究。讨论了电解质、电流密度、溶液pH等工艺条件对酸性橙II降解的影响,对污染物的电化学降解过程进行了分析,并通过重复试验和电极表面形态比较等手段对电极耐用性进行了考察。结果表明,以氯化钠为电解质有助于酸性橙II的快速降解;加大氯化钠添加量和电流密度能缩短降解时间,但过高的电流密度会引起溶液中氯含量的流失;中性pH更有利于酸性橙II的降解。电化学降解过程中,Ti/IrO2-Pt电极可将各种中间产物无选择性的同步矿化。在氯化钠浓度为0.005 mol.L-1、电流密度10 mA.cm2、初始pH为6.8的条件下,质量浓度为50 mg.L-1的酸性橙II在30 min内被完全降解,电解2 h后TOC去除率达到45%左右。

苯酚在Ti/IrO_2-Ta_2O_5电极上的电化学反应

采用循环伏安法研究了苯酚在Ti/IrO_2-Ta_2O_5电极上的电化学反应行为,通过高效液相色谱(HPLC)、总有机碳(TOC)测定仪、化学需氧量(COD)消解装置研究了该电极降解苯酚的效能。结果表明:苯酚在Ti/Ir O2-Ta2O5电极上的电化学反应主要发生在析氧反应区,而较高浓度苯酚可发生少量的不可逆的直接电化学氧化反应。在支持电解质浓度为5 g·L^(-1)、苯酚初始浓度100 mg·L^(-1)时,可获得较大的氧化峰电流和较高的电荷利用率。在苯酚初始浓度100 mg·L^(-1),电解质浓度5 g·L^(-1),反应时间120min,电流40 m A的适宜操作条件下,苯酚、COD、TOC去除率和平均电流效率(ACE)可分别达82%、49%、39%和24.5%。

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。

电极材料对直流短电弧铣削Ti2AlNb加工性能影响的实验研究

Ti2AlNb作为一种新型航空发动机关键材料,由于其高强度、刚度和蠕变抗力,使得它成为一种难加工材料。短电弧铣削(SEAM)是一种新型高效的放电加工方法,具有不受材料的硬度、强度和韧性制约等优点,已经成为难加工材料一种重要加工方法。文章以Ti2AlNb实验对象,采用钨铜和304不锈钢作为电极材料,使用直流电源研究了不同电压下SEAM的加工机理,分析了工件材料去除率(MRR)、表面粗糙度(Sa)、相对工具电极磨损率(RTWR)。此外,还对加工后Ti2AlNb的表面形态、元素分布和显微硬度进行了研究。实验结果表明,24V电压下,钨铜电极与304不锈钢电极相比,MRR最高,为1981mm^(3)/min;RTWR最低,相对电极损耗仅为0.82%。工件截面轮廓宽度尺寸绝对差异最小以及工件再铸层硬度接近母材硬度,有利于进一步加工。

Ti/SnO_(2)-Sb-Ni-F电极的制备及其电催化降解罗丹明B性能研究

采用溶胶凝胶法和热分解法制备不同煅烧温度和涂刷次数条件下的Ti/SnO_(2)-Sb-Ni-F电极,并探究其对罗丹明B染料模拟废水的降解效果。通过X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其物相组成及表面形貌进行表征;运用循环伏安法(CV)、计时电流法和线性扫描伏安法(LSV)测试其电化学性能。结果表明:同一煅烧温度下,60次涂刷比30次表现出更加优异的电化学性能。其中60次涂刷,450℃煅烧温度下Ti/SnO_(2)-Sb-Ni-F电极具有更高的析氧电位(2.1 V),更优的电催化活性以及更高的稳定性。在降解实验中,其在20 min内对罗丹明B的降解率为98.8%。因此,该电极在废水处理领域具有较好的应用前景。

苯酚在Ti/RuO_2-IrO_2电极上的电化学氧化研究

采用T i/RuO2-IrO2电极做阳极,以不锈钢为阴极在不同条件(pH、电流密度、C l-初始浓度、苯酚初始浓度)下电解处理人工合成苯酚废水。实验结果表明:在电流密度较大、废水pH为中性、苯酚初始浓度较大的条件下电解废水,有利于苯酚的降解。当向废水中加入C l-时,可使废水中苯酚得到有效的降解,但若条件控制不好,会生成毒性更强的物质。

La掺杂Ti/SnO_2-RuO_2电极材料的制备和电化学性能

采用热分解法制备了掺杂稀土La的Ti/SnO_2-RuO_2电极。对涂层材料作粉末衍射,分析涂层的组成及结构;对电极作强化寿命试验,测定其使用寿命;分别在硫酸、氯化钠溶液及两者混合溶液中作循环伏安曲线,研究电极的电化学性能。结果发现两种电极的合成颗粒结晶度低并且都主要由金红石结构TiO_2、RuO_2和SnO_2组成,掺杂稀土La能够提高电极的电化学性能和电极使用寿命。

掺杂钼和铋的Ti/Sb-IrO_2电极降解甲基橙模拟废水的研究

运用热解涂层法制备了掺杂Mo和Bi元素的Ti/Sb-IrO2电极,以该电极为阳极,纯钛板为阴极,以NaCl为支持电解质,电催化氧化降解甲基橙模拟废水,甲基橙模拟废水的脱色率为92.76%,COD去除率为30.44%,说明掺杂Mo和Bi较好地提高了电极的催化氧化性能。

RuO_2-IrO_2-SnO_2/Ti电极电催化氧化降解苯酚废水

针对火炸药废水中所含苯酚类污染物排放量大、难降解的问题,以RuO_2-IrO_2-SnO_2/Ti为阳极、Ti为阴极,氯化钠为电解质,采用电催化氧化法对模拟含苯酚火炸药废水进行了研究。考察了氯化钠浓度、电流密度、pH值、苯酚废水初始浓度对苯酚去除率等的影响。在苯酚去除率最佳的条件下研究了总有机碳(TOC)、化学需氧量(COD)去除率随时间的变化。采用高效液相色谱法推测了降解苯酚的中间产物及过程。结果表明,在氯化钠浓度为13 g·L^(-1),电流密度为30 mA·cm^(-2),pH值为5,苯酚废水初始浓度为500 mg·L^(-1)的条件下,反应60 min,苯酚去除率可达99.85%。在苯酚去除率最佳的条件下,反应100 min,TOC和COD的去除率分别可达53.55%、59.37%。该电极易于催化ClO^-、·OH等活性基团与苯环发生亲电加成反应生成芳香族化合物,并迅速将其氧化降解为脂肪族化合物及CO_2和H_2O。