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.

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。

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。

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。

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%。

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。

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。

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.

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).

2-甲基吡啶在PbO_2-SPE组合电极上的电氧化研究

分别采用热压法和热压-电镀法制备PbO2-SPE组合电极,通过循环伏安和稳态极化曲线测量,研究了这两种电极对2-甲基吡啶电氧化反应的电催化活性,同时考察了工作电极电解液中有、无液相支持电解质电位与电流密度的关系及不同对电极电解液情况下,电流密度与过电位和过电位与槽压的关系.通过一般PbO2电极与热压-电镀法PbO2-SPE组合电极在电流密度与过电位和电流密度与槽压变化的比较,发现热压-电镀法制备的PbO2-SPE组合电极在相同过电位下具有更高的电流密度,在相同电流密度下具有较低的槽压.

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。

Ti/RuO2-ZrO2电极电解处理焦化废水生化出水

采用热分解法制备了Ti/Ru O2-Zr O2钛基金属氧化物涂层电极,利用扫描电镜、X射线衍射仪等方法对电极的形貌结构和金属涂层物相进行了表征,并以该涂层电极为阳极,经预处理的钛板作为阴极构建了电化学催化反应发生体系以处理焦化废水生化出水。结果表明,在电流密度10 m A/cm^2、p H为7、电解时间60 min、反应温度25℃的优化条件下,焦化废水生化出水经电解处理后COD去除率可达96.2%,TOC去除率达87.0%,UV254大幅下降,原水中杂环类和环烷烃类有机物可降解为单环及简单链状烃类。

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。

SnO_2/Ti电极催化降解1,4-苯醌的研究

用热分解法自制了钛基二氧化锡电极(SnO2/Ti),研究了该电极在不同溶液中的动电位极化行为,以及在不同极化电位下对1,4-苯醌的催化降解性能。在发生显著析氧反应前,电极即表现出对有机物的电化学催化降解能力,但只有在显著析氧电位区间才能有效降解水中的有机物。在极化电位为1.94V/SCE处,电极对水中TOC的去除速率最大,但极化电位>1.7V/SCE后,去除单位质量TOC所消耗的电量开始迅速增加,电解效能下降。电解电位区间经优化后可满足电解过程快速和经济的两方面要求。经分析认为,在高极化电位下电极表面发生"电化学转化"会降低TOC的去除速率;析氧过程是造成电极催化效能降低的主要原因。

4-甲基吡啶在Ti/nanoTiO_2-Pt电极上的电催化氧化

采用溶胶-凝胶和扫描电沉积法制备Ti基纳米TiO2-Pt(Ti/nanoTiO2-Pt)膜电极,Pt纳米粒子的平均粒径约为25nm.在离子液体+DMF(体积比为1:1)的混合溶剂中,通过循环伏安和计时电流法研究表明,Ti/nanoTiO2-Pt修饰电极对4-甲基吡啶(4-MP)的氧化具有高催化活性,同时讨论了4-甲基吡啶电催化氧化的机理.

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。

Pd修饰Ti电极上2-氯酚的电催化还原

采用循环伏安法和交流阻抗法研究了碱性水溶液中Pd修饰Ti电极对2-氯酚(2-CP)的电催化还原特性,考察了Pd的沉积时间和甲酸钠对2-CP脱氯效率的影响。研究表明:2-CP在还原过程中属准可逆反应,且由电荷传质与扩散过程混合控制,Pd沉积300s时的催化性能最好,甲酸钠能够促进2-CP的脱氯反应。

Ti/SnO_2-Sb_2O_3和Ti/SnO_2-Sb_2O_3/PbO_2-Fe阳极电催化氧化染料废水的试验研究

本文采用Ti/SnO2-Sb2O3和Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2-Fe电极,以酸性橙II、茜素红、亚甲基蓝作为研究对象,考察电催化氧化法对不同染料的模拟废水的处理效果。结果表明:经60min电解后,初始浓度同为100mg/L的模拟废水,酸性橙II的去除率在80%左右,茜素红的去除率均在65%以上,亚甲基蓝的去除率仅为45%左右。结合染料的化学结构,对电催化氧化法降解酸性橙II的效果要比茜素红和亚甲基蓝好的原因进行了分析。