三维电催化氧化法处理含P204废水的试验研究

为研究三维电催化氧化技术处理含二(2-乙基己基)磷酸酯(P204)废水的效果,选用3种不同类型的电极为阳极、不锈钢板为阴极,以负载铁锰复合氧化物的活性炭为粒子电极构建三维电解体系,探讨了不同阳极材料对废水COD去除效果的影响,并通过单因素及正交试验考察粒子电极投加量、废水初始pH值、电解时间及电流密度等因素对废水COD去除率的影响。试验结果表明,含锡锑中间层的钛基二氧化铅电极优于钛基钌铱电极和石墨电极;三维电解体系的最佳工艺参数为:粒子电极投加量为100 g/L,废水初始pH值为6,电解时间为80 min,电流密度为50 mA/cm2;各因素的影响程度:电流密度>废水pH值>电解时间>粒子电极投加量;在最佳反应条件下连续进行49次重复电解试验,COD去除率仍能维持在93.5%以上,表明该三维电解体系具有良好的电催化活性和稳定性。

纳米氧化锡锑导电涂层棉织物的制备与性能

研究纳米氧化锡锑导电涂层棉织物的制备方法及性能。利用层层组装技术在棉织物表面交替组装纳米氧化锡锑和聚合物,构筑导电涂层。测试了不同导电涂层棉织物的微观形貌、质量、厚度、透气量、导电性、稳定性和阻燃性。结果表明:随着组装层数的增加,织物质量、厚度及导电性提高,透气性降低;组装3层的织物表面电阻为54.7 kΩ/cm,比2层的电阻降低了1个数量级;氧化锡锑/聚乙烯亚胺阻燃剂改善了棉织物的阻燃性能。认为:制备的氧化锡锑导电涂层棉织物性能优良,可应用于智能可穿戴纺织品中。

锡锑氧化物中间层对钛基阳极氧化MnO_2电极性能的影响

将锡锑氧化物用作钛基MnO2电极的中间层可改善电极性能,目前在钛基锡锑氧化物中间层上多采用热分解法制备MnO2层制成电极,而很少采用电化学方法。为此,先在钛片上涂覆SbOX+SnO2中间层,然后在其上在MnSO4溶液中阳极氧化制备MnO2层,最终制成Ti/SbOX+SnO2/MnO2电极,通过暂态和稳态动电位极化探讨了中间层对MnO2成膜过程的影响,并利用电化学阻抗谱、极化曲线等电化学方法研究了中间层对钛基MnO2电极的催化性能和稳定性能的影响。结果表明:锡锑氧化物中间层的添加没有改变锰离子的阳极氧化机理,但提高了锰离子的氧化速度,降低了Ti基体和MnO2层之间的接触电阻,促进了MnO2与Ti基体间的电荷传递,降低了电极的析氧电位,提高了电极析氧催化性能和稳定性能。

固体聚合物电解质水电解池用阳极气体扩散层

采用刷涂法在钛网基体上制备扩散层,结合固体聚合物电解质(SPE)水电解池中的交流阻抗及极化曲线测试,探讨浆料中PVDF、PTFE和锑掺杂二氧化锡(ATO)配比对阳极扩散层厚度、阻值、孔隙率、疏水性和单体电池性能的影响。PVDF与PTFE添加量的增加,使阳极扩散层的厚度增加、阻值增大、孔隙率下降及疏水性增强;PVDF对阻值、孔隙率的影响更大。合理的m(ATO)∶m(PVDF)∶m(PTFE)为15∶1∶2,在常压、80℃下,电流密度为1 A/cm2时,槽压仅为1.59 V。

nano-ATO对双层共挤PE-LD农用棚膜性能的影响

采用双螺杆挤出机制备含有不同组分的nano-ATO/线型低密度聚乙烯(PE-LD)内层和外层母粒,利用双层共挤吹塑制备PE-LD/nano-ATO双层农用棚膜,并对PE-LD/nano-ATO棚膜进行了紫外老化处理;通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)研究了不同含量nano-ATO在复合棚膜内外层母粒中的相容性,探讨了nano-ATO的用量对复合棚膜流滴性、拉伸性能和透光性的影响。结果表明,抗氧剂、紫外吸收剂、油酸酰胺、流滴剂和用硅烷偶联剂处理过的nano-ATO等物质可以与PE-LD相容;nano-ATO的加入可以提高棚膜内层的流滴性和棚膜的拉伸强度,但会降低棚膜对光的透过率;nano-ATO对紫外光有反射或折射作用,可以降低棚膜的老化程度,因此,紫外老化后的棚膜,拉伸强度和透光率的下降都会有所减缓。综合判断,nano-ATO添加量为2%～3%时,复合棚膜的抗老化性及其它综合性能较佳。

含锡锑中间层的铅锑电极的制备及电催化性能研究

采用溶胶凝胶法制备得到具有高稳定性和高电催化活性的含锡锑中间层的铅锑电极,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能量色散谱(EDS)、Brunauer-Emmett-Teller(BET)、线性伏安测试(LSV)及循环伏安测试(CV)等测试方法对制备电极的物相结构、表面形貌、元素组成、比表面积及电催化性能进行分析表征,并考察了不同铅锑电极对二(2-乙基己基)磷酸酯废水的电催化降解性能及其稳定性。结果表明:含锡锑中间层的铅锑电极涂层主要为焦绿石型复合氧化物(Pb_(3)Sb_(2)O_(8.47))_(6.4),中间层表面的较大粗糙度及致密结构有利于提高电极稳定性,活性层表面的蜂窝状微孔结构使电催化性能显著增加。LSV及CV测试表明:含锡锑中间层的铅锑电极具有较好的电催化活性及导电性;该电极在电解二(2-乙基己基)磷酸酯废水2 h的COD去除率可达到92.5%,连续使用62 h后COD去除率能维持在91%以上,电极加速寿命可达到30 h,换算成一般工业电流密度(0.1 A/cm^(2))下的电极实际使用寿命可达到5.5年。含锡锑中间层的铅锑电极具有优越的电催化活性及稳定性,在高盐有机废水处理中具有良好的应用前景。

钛基掺锑二氧化锡电极中间层对其电氧化性能的影响

采用电沉积–热氧化法制备含有中间层的钛基锑掺杂二氧化锡电极。研究了在含Sn和Sb(摩尔比9∶1)的乙醇溶液中电沉积制备的中间层对Ti/SnO2–Sb电极表面形貌、组成、电氧化性能和寿命的影响。有中间层和无中间层的Ti/SnO2–Sb电极表面均有龟裂。与无中间层的Ti/SnO2–Sb电极相比,有中间层的Ti/SnO2–Sb电极表面Ti含量较少,Sb、Sn含量较高。有中间层的Ti/SnO2–Sb电极的析氧电位较高,寿命较长,对甲基橙的降解率为94.1%(仅比无中间层的Ti/SnO2–Sb电极低1.3个百分点。

钛基PbO_2电极制备及其电催化处理煤化工废水

为提升PbO_2电极的寿命,降低电极阻抗,利用直流电沉积法制备了2种添加中间层的钛基PbO_2电极,并研究了其电催化氧化降解煤化工废水的效能。结果表明:向钛基PbO_2电极添加锡锑氧化物和二氧化钛纳米管中间层,使PbO_2电极的使用寿命分别提高到未添加中间层电极的209倍和301倍,阻抗分别降低至未添加中间层电极的11. 58%和6. 20%。在20 m A/cm^2电流密度下处理煤化工废水,与未添加中间层的电极相比,添加锡锑氧化物中间层的钛基PbO_2电极对COD、总酚的去除率变化不大,而添加二氧化钛纳米管中间层的钛基PbO_2电极对COD、总酚的去除率略有降低。由于锡锑氧化物中间层有效改进了电极性能,建议在使用钛基PbO_2电极电催化氧化降解煤化工废水时添加锡锑氧化物中间层。