不同结构网基Ti/Sb-SnO2电极电催化降解苯酚效能

以不同孔结构及面积的网基Ti/Sb-SnO2电极为研究对象,考察其电催化氧化苯酚的效能。研究发现:各网基电极能够有效的去除废水中的污染物,在电流密度为10mA/cm2,反应20min后,面积为69.6cm2电极(M3)的TOC去除率为29.02%,是面积为57.8cm2(M2)、49.6cm2(M1)、42cm2(M0)电极的1.09倍、1.20倍、1.57倍;而M3的·OH量为M2、M1、M0的1.22倍、1.78倍及2.64倍,TOC去除速度明显小于·OH的生成速度,这是由于·OH的寿命较短、析氧副反应与·OH生成过程产生竞争,并且当反应为传质控制时,即使·OH产量较高,电极表面不能被完全利用;COMSOL结果表明过密的网结构使电场沿电极表面呈现的变化越小,进而影响电极的传质性能。增加电极面积是提高污染物处理效果的有效方法之一,然而,过高的面积会提高系统的能耗、降低矿化电流效率及传质性能。

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/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。

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。

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。

新型Ti/TiO_xH_y/Sb-SnO_2电极上苯胺电化学氧化反应（英文）

苯胺是一种重要的化工原料,广泛应用于印染、制药、造纸、橡胶等领域.随着化工行业的迅速发展,苯胺的需求量越来越大.然而,苯胺毒性高,大量使用势必造成水体中苯胺浓度的升高,给人类健康及生态环境造成危害.因此,急需一种高效、洁净、经济的方法处理含苯胺废水.电化学氧化法比较新颖,相比传统废水处理方法,它具有高效、简单、清洁等优点,因此被应用于很多废水处理当中,但过多的能耗限制了其进一步广泛应用.阳极作为电化学氧化技术的核心部件,直接影响到电化学氧化反应性能.因此开发出一种高效、经济的阳极材料很有必要.此外,对苯胺降解条件的优化也同样重要.关于苯胺电化学氧化,已有的研究包括Pt电极、PbO_2电极和石墨电极等阳极材料.比较而言,Ti/Sb-SnO_2电极具有制备工艺简单,析氧过电位较高,材料廉价和电催化性能较强等优点.然而,它的稳定性仍有待提高.因此本文制备了一种高稳定性的Ti/TiO_xH_y/Sb-SnO_2电极,并用于处理苯胺废水.较为系统地研究了电流密度、苯胺初始浓度、pH、NaCl投加量及反应器类型对苯胺电催化氧化性能的影响,同时采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和电化学测试对该电极进行了表征,并应用紫外-可见光谱、化学需氧量、电流效率及能耗对不同参数进行评定和优化.SEM及XRD结果表明,Ti/TiO_xH_y/Sb-SnO_2电极涂层覆盖比较完全、紧实,未出现裂缝的发生,因而有利于提高电极稳定性.循环伏安测试结果表明,此电极具备较高的析氧过电位(2.0 V vs Ag/AgCl)及电化学孔隙度(76.31%),因此有利于电极催化性能的提高.苯胺电化学氧化实验结果发现,该反应符合准一级动力学模型,且高电流密度、酸性环境、适当NaCl投加量(0.2 wt%)更有利于苯胺的降解.另外,Ti/TiO_xH_y/Sb-SnO_2电极在三维反应器中对苯胺的处理效果要远远好于在二维反应器中.可以看出,Ti/TiO_xH_y/Sb-SnO_2电极具有较好的处理苯胺性能,可为苯胺废水处理的应用提供了一定的理论指导.

Ti/Sb-SnO2功能电极的制备及电化学处理废水的性能

采用热分解法制备了Ti/Sb-SnO2电极,并用XRD、SEM对电极涂层进行表征.研究了涂层次数对于析氧过电位的影响,应用阳极快速寿命测试法测试了Ti/Sb-SnO2电极的使用寿命,通过极化曲线考察了电极的析氧过电位.采用该电极对甲基橙模拟废水进行了电化学降解实验,并考察此电极处理实际废水的效果.研究表明,随着涂层次数的增加,其析氧过电位增加,当涂层次数达到15次时,析氧过电位高达1.8 V(vsSCE),有效抑制了阳极析氧副反应的发生.以Ti/Sb-SnO2电极作为阳极,对甲基橙模拟废水电解10 min后,脱色率接近100%,甲基橙模拟废水降解60 min后,TOC去除率才能达到86.2%,TOC去除率明显滞后于脱色率.

Ti/Sb-SnO_2电极电解后的表面状态变化

针对电极表面发生电化学反应而影响电极稳定性的问题,研究了0.1mol·L-1的Na2SO4溶液中以5×10-3 A·cm-2恒电流电解300h后Ti/Sb-SnO2电极表面状态的变化,同时采用扫描电镜、元素分析和X射线衍射检测了该表面的状态,用电感耦合等离子体发射光谱仪检测了电解后溶液中的金属含量。结果表明:经长时间电解后的Ti/Sb-SnO2电极表面出现了氧化物层局部溶解及脱落的情况;电解完成后的溶液中检测到Sn元素;电极表层的物质仍为Sb-SnO2,但衍射峰强度有所降低,Ti峰强度大幅度升高。由此推测,表层氧化物层的溶解、局部区域的脱落以及基底与表面层之间的钝化可能是造成Ti/Sb-SnO2电极在长时间使用后失稳的主要原因。该结果可为改善Ti/Sb-SnO2电极表面形貌、提高表层氧化物负载量和电极稳定性研究提供参考。

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。

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.

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。

花状形貌TiO_2-NTs@Sb-SnO_2电极的脉冲电沉积法制备及电催化性能研究

目的通过引入TiO_2纳米管中间层,增加表面活性层与基体的接触和活性物质的负载量,提高电极的稳定性。通过表观形貌构建,增加电极的活性比表面积,提高Sb-SnO_2电极的电催化性能。方法采用TiO_2纳米管阵列(TiO_2-NTs)作中间层,通过两阶段脉冲电沉积法,构建了新型多层次花状形貌的Sb-SnO_2电极。通过调整脉冲信号,实现对电极形貌的控制。结果通过阳极氧化法,在Ti基体表面得到了均一的TiO_2纳米管阵列结构。在电极制备过程中,采用反向脉冲电沉积(8 ms,833 m A/cm2;2 ms,-833 m A/cm2;0.99 s,0 A),得到了均匀的管套管结构,继而得到了TiO_2-NTs@Sb-SnO_2的致密层。通过施加脉冲信号(5 ms,200m A/cm2;195 ms,0 m A/cm2),获得了花状形貌。电化学测试显示,电极的析氧电位达到2 V(vs.SCE),苯酚氧化峰出现在1.7 V左右,电极的电荷传递阻抗为50.4?,加速寿命结果可达到39 h。电化学苯酚降解测试显示,4 h电化学降解后,TiO_2-NTs@Sb-SnO_2电极对苯酚的去除率达到97%,苯酚降解的一级动力学速率常数为14.9×10-3 min-1。结论脉冲电沉积制备的电极具有良好的稳定性和良好的苯酚电催化去除性能。

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.

碳纳米管改性Sb-SnO_2/Ti电极制备及性能

为了提高Sb-SnO_2/Ti电极的电催化氧化活性和稳定性,采用溶胶-凝胶-热分解法制备了CNTs掺杂改性的CNTs-Sb-SnO_2/Ti电极,借助于SEM、极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)和降解刚果红实验对其微观结构和性能进行了表征,并通过加速寿命实验考察电极的稳定性。结果表明,当CNTs最佳掺杂量为2.0 g/L时,CNTs-Sb-SnO_2/Ti电极比Sb-SnO_2/Ti电极对刚果红的去除率提高了14.7%;改性后的电极表面相对粗糙且增加了孔隙结构,从而提高了电极的比表面积;改性电极具有更高的析氧电位和更小的界面转移阻抗;加速寿命实验表明改性电极的稳定性也得到了提高,使用寿命增加了27 h。

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。

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。

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%。

Eu盐掺杂Sb-SnO_2/Ti电极的阴离子效应

利用热分解法制备EuBr3、Eu(NO3)3、EuCl3、Eu(ClO4)3、Eu(AC)3掺杂Sb-SnO2/Ti电极,通过对甲基橙模拟废水的降解,研究了电极的阴离子效应。结果表明,不同Eu盐掺杂Sb-SnO2/Ti电极具有不同催化性能。

网状Ti/TiO_2电极光电催化氧化若丹明B

用阳极氧化法制备出一种网状Ti/TiO2 电极 ,扫描电镜和拉曼光谱对电极表面TiO2 膜的形貌和晶体结构的检测结果表明 :膜的结构和性能受阳极氧化过程中氧化速率的影响 ,在控制实验条件下 ,锐钛型TiO2 是其主要结晶形态 .若丹明B的光电催化降解和光催化降解的实验结果表明 :外加偏压可以有效地提高有机物的光催化降解效率 .TOC的测定结果显示 ,在光电催化氧化过程中 ,若丹明B几乎完全矿化 .若丹明B在光电催化降解过程中 。