TNTs/IrO_2-Ta_2O_5-SnO_2-Sb_2O_5-MnO_2电极的制备与性能研究

采用阳极氧化-热分解法在螺旋钛丝上生长出二氧化钛纳米阵列管(TNTs),然后采用热分解法在钛基上制备了TNTs修饰的不同涂层摩尔浓度的TNTs/IrO_2-Ta_2O_5-SnO_2-Sb_2O_5-MnO_2电极。运用SEM、EDS、XRD、CV和等方法去该系列电极进行物理和电化学表征,同时采用强化寿命测试对其进行稳定性表征。结果表明:钛电极表面有排列均匀紧凑的TiO_2纳米管生成,并与活性组分形成固溶体,有利于增强了活性涂层的结合力。涂层浓度为IrTaSnSbMn_2的TNTs/IrO_2-Ta_2O_5-SnO_2-Sb_2O_5-MnO_2阳极具有较高的电化学稳定性、表面活性和孔隙率和较长的使用寿命。电极失效分析表明,该电极失效的主要原因为活性物质的溶解和活性涂层的剥落。     

实际工况下电解铜箔用涂层钛阳极的失效机制

采用X射线荧光光谱(XRF)、极化曲线测试、扫描电镜(SEM)分析了涂层钛阳极在电解制造铜箔实际工况中的失效机制。结果表明,涂层活性组分在电解过程中发生了电化学溶解,同时结垢层的覆盖加快了涂层薄弱区域的腐蚀,涂层均匀性及不同区域的电催化活性差异变大,最终导致电解铜箔产品的均匀度无法达到企业标准,此时阳极"失效"。与强化寿命测试不同的是,其失效过程没有发现槽压突升、涂层明显脱落等现象,涂层仍相对完整。给出了延长涂层钛阳极服役寿命的途径或措施。     

Ru-Ir-Sn-Ti/Ti氧化物涂层阳极的性能研究

采用热分解法,在钛基体上制备了具有不同中间层及不同金属元素配比的Ru–Ir–Sn–Ti氧化物涂层阳极,通过扫描电子显微镜、X射线衍射、极化曲线、强化电解寿命和循环伏安曲线,研究了该氧化物涂层阳极的物理性能和电化学性能,并与Ru–Ir–Ti氧化物涂层阳极进行了比较。结果表明,以IrO2·SnO2为中间层的Ru–Ir–Sn–Ti(摩尔比16∶16∶4∶64)氧化物涂层阳极有较好的电催化性能,其强化寿命达432h。     

钛基氧化物涂层阳极的修复

采用熔盐法去除钛基氧化物阳极表面的失效涂层,通过X射线荧光光谱分析及粗糙度测量,考察了工艺条件对涂层去除效果的影响。通过循环伏安曲线、极化曲线、强化寿命测试分析了在去除失效涂层的钛基体上重涂修复所得到的钛阳极的电化学性能。结果表明,当KOH与KNO_3的质量比为5∶1、反应温度为450℃时,8 min可完全去除钛阳极表面的失效涂层,而又不会损伤钛基体及改变其表面粗糙度。修复后钛阳极的电化学性能与新制备的钛阳极相当,而成本仅为新制备钛阳极的57%,还可以回收贵金属。     

钛基纳米晶IrO_2-Ta_2O_5氧化物涂层阳极的研究

介绍运用扫描电镜、X射线衍射、循环伏安测试及加速寿命实验等方法研究了钛基纳米晶IrO2-Ta2O5氧化物涂层的制备和电化学性能。在使用热分解法获得纳米晶氧化物的过程中,钛基体机械前处理、涂层成分、烧结温度、烧结时间等制备因素均影响最终所得涂层氧化物纳米晶粒尺寸,从而使电极的电化学性能发生变化。     

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。     

二氧化钛纳米管阵列制备和光催化降解甲基橙

采用电化学阳极氧化的方法,以氟化铵水溶液为电解液,在纯钛表面制备了TiO2纳米管阵列。以甲基橙为模拟污染物,考察了TiO2纳米管阵列光催化降解效果。结果表明,TiO2纳米管阵列催化降解效果要好于TiO2薄膜电极,60、120和180 min时,降解率分别为56%、88%和100%;而TiO2薄膜电极的降解率分别为43%、76%和91%。在此基础上,考察了阳极氧化电压、氧化时间和焙烧温度对阳极氧化过程的影响规律。结果表明,阳极氧化电压在10～25 V,氧化时间在1～2 h,焙烧温度在500℃时所制备的TiO2纳米管阵列光催化降解性能最好。     

烧结时间对IrO2–Ta2O5/Ti电极寿命及电化学性能的影响

将氯铱酸和五氯化钽正丁醇溶液按Ir与Ta的物质的量比7∶3混合，采用热分解法在不同烧结时间下制备了IrO₂–Ta₂O₅/Ti阳极。通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分别分析了电极表面涂层的形貌及物相组成，通过循环伏安曲线(CV)、线性扫描伏安曲线(LSV)、电化学阻抗谱(EIS)、标准强化寿命试验(SALT)等方法考察了电极的电化学性能和稳定性。结果表明：随着烧结时间的延长，阳极的电催化活性表面积总体呈减小的趋势，阳极涂层的物相组成及析氧电位未发生明显变化。单层烧结5 min所制备的阳极具有最高的电催化活性，但电解寿命最短；烧结15 min的阳极具有最长的电解寿命，电化学综合性能最佳。     

混凝土结构RuO_2-TiO_2/Ti阳极的制备与性能研究

通过热分解制备具有TiO_2晶种嵌入式钛基RuO_2(30%)-TiO_2(70%)涂覆阳极。通过XRD研究氧化涂层的物相,通过电化学方法研究了涂层阳极的电催化活性。结果表明:TiO_2粉末的添加对涂层阳极的内部结构和形貌有很大的影响。通过在涂层中加入TiO_2粉末可以提高涂层的电催化能力,当氧化物涂层中加40mol%的TiO_2晶种时的,电极涂层表现出最高的电催化活性。     

二氧化钛纳米管阵列制备和光催化降解亚甲基蓝

采用电化学阳极氧化的方法,以氟化铵水溶液为电解液,在纯钛表面制备了TiO2纳米管阵列。以亚甲基蓝为模拟污染物,考察了TiO2纳米管阵列光催化降解效果。结果表明,TiO2纳米管阵列催化降解效果要好于TiO2薄膜电极,当降解时间为1h、2h、3h和4h时,降解率分别为57.84%、86.44%、93.66%和95.72%;而TiO2薄膜电极的降解率分别为50.18%、76.27%、87.31%和91.53%。在此基础上,考察了阳极氧化电压、氧化时间和焙烧温度对阳极氧化过程的影响规律。结果表明,阳极氧化电压在25V,氧化时间在1h,焙烧温度在500℃时所制备的TiO2纳米管阵列的光催化降解性能最好。     

制备条件对柴油车用V2O5-WO3/TiO2催化剂催化性能的影响

采用偏NH4VO3和TiO2为前驱体制备选择性催化还原(SCR)催化剂涂层所需浆料,分别以分步涂覆法和一步涂覆法将浆料浸涂在蜂窝陶瓷载体上,得到了整体涂覆式选择性催化还原催化剂.对草酸添加量、焙烧时间及V2O5含量对催化活性的影响进行了研究,结果表明,V2O5(4%)-WO3/TiO2(450℃,3 h)和V2O5(5...     

制备工艺对ATO/TiO_2复合导电粉电导率的影响

用湿化学共沉淀法,以SnCl4.5H2O、SbCl3 TiO2粉体等为原料,制备了电导率较好的ATO/TiO2复合导电粉,其体积电导率可达3.13×10-2（Ω.cm）-1,优化的工艺参数为：m（SnO2）∶m（TiO2）=25%、Sb的掺杂量m（Sb2O3）∶m（SnO2）=15%、包覆温度为60℃、pH值为2.0、搅拌速度为90 r/min、热处理煅烧温度为500℃。     

尖晶石锰酸锂的表面包覆改性研究

采用溶胶凝胶法在尖晶石锰酸锂的表面包覆一层二氧化钛,并通过扫描电镜对包覆前后样品的粒径和形貌进行了表征。电化学测试结果表明：二氧化钛包覆层能有效减少锰酸锂和电解液的直接接触,减少锰的溶解,提高材料的电化学稳定性。当二氧化钛包覆量为2%（质量分数）时,样品具有最好的电化学性能,在55 ℃下1 C充放电循环首次放电比容量为111.4 mA·h/g,循环50次后仍具有101.5 mA·h/g的比容量。     

焙烧条件对NiO/TiO2催化剂结构和脱硝性能的影响

以锐钛矿型纳米TiO2为载体,浸渍负载过渡金属氧化物,制备NiO/TiO2催化剂,并考察其脱硝性能.以计算量的Ni(NO3)2和Fe(NO3)3混合溶液浸渍纳米TiO2粉末,室温下搅拌30 min至混合均匀,放入旋转蒸发器,70℃和0.08 MPa条件下至水分蒸干.在空气中,以不同的温度和时间焙烧,得到负载质量分数均为...     

纳米TiO_2预富集FAAS法测定痕量Mo(Ⅵ)的研究

采用FAAS法研究了纳米TiO2材料对溶液中痕量Mo(Ⅵ)的分离与富集性能,分别考察了酸度对吸附率、解脱剂浓度和温度对Mo(Ⅵ)回收率、干扰离子对Mo(Ⅵ)含量测定等的影响,并对实际水样中钼离子进行了分离、回收和FAAS法检测。研究结果表明,纳米TiO2可定量吸附Mo(Ⅵ),当pH值约为1.0时,吸附率达到最大;以NaOH为解脱剂,当浓度大于0.2 mol/L,在室温下解脱振荡10 min,Mo(Ⅵ)的回收率达到最大值;除磷以外大多数共存离子不影响Mo(Ⅵ)含量的测定;在优化实验条件下,纳米TiO2对Mo(Ⅵ)的静态吸附容量为1.04 mg.g-1,FAAS法对Mo(Ⅵ)的检出限为12.0 ng.mL-1,相对标准偏差(RSD)为2.9%(n 6,含Mo为5.0μg.mL-1)。     

水热法制备TiO2纳米管及其影响因素的研究

分别以金属钛(Ti)和氧化钛(TiO2)为原料,通过水热法制备TiO2纳米管,研究水热温度、pH、不同钛源和n(TiO2)/n(NaOH)的比值对TiO2纳米管形貌的影响。结果表明,在最佳实验条件(t=150℃,pH=10~12,n(TiO2)/n(NaOH)=6.25×10-4)下,以TiO2作钛源时制备出管壁厚度和外径分别为2 nm和8~10 nm的TiO2纳米管;以金属钛粉作钛源所制备的TiO2纳米管,其壁厚、外径分别约为1~1.5 nm和3~5 nm,明显小于前者。在温度为130℃~170℃、pH=8~12范围内,温度、pH对TiO2纳米管的壁厚和管径基本无影响。     

F—TiO2光催化剂的制备及性能

TiO2具有化学稳定性好、成本低、耐腐蚀、无毒以及独特的光学、电学性质,纳米TiO2是目前最具应用前景的光催化剂。采用溶胶一凝胶法制备了F掺杂的TiO2光催化剂,用X-射线衍射（XRD）和紫外一可见光谱（UV—Vis）对其进行了表征,并通过降解甲基橙溶液来检测其光催化性能,研究了不同掺杂量、煅烧温度、煅烧时间等制备条件对F—TiO2光催化剂光催化性能的影响。结果表明,制备出的F-TiO2比未掺杂的TiO2具有较好的可见光响应,紫外光区响应并未受到影响。合成F—TiO2催化剂的最佳条件为F掺杂量为1．4％,煅烧温度600℃,煅烧时间2h。     

液体中铈掺杂TiO2光催化剂的制备及微波强化光催化活性

室温下,在离子液体［Bmim］PF₆中,采用溶胶-凝胶法及微波辐射干法制备了铈掺杂纳米TiO₂光催化剂TiO₂-Ce,并测试了TiO₂-Ce对甲基橙溶液的微波、紫外和微波-紫外条件下的降解率。着重考察了离子液体用量、微波干燥功率、微波干燥时间、焙烧温度、焙烧时间和铈掺杂量等因素对TiO2-Ce催化活性的影响。结果表明,离子液体用量5.6 mL,掺杂硝酸铈与钛酸丁酯物质的量比n(Ce)∶n(Ti)=0.075,功率210 W的微波条件下干燥20 min,高温箱式电阻炉550 ℃焙烧2.0 h,制得的TiO₂-Ce催化剂具有较高的光催化活性。在微波、紫外和微波-紫外降解条件下,TiO₂-Ce对甲基橙降解率分别为4.78%、93.82%和99.12%。表明在紫外光照条件下,微波辅射具有强化TiO₂-Ce催化剂降解甲基橙的作用。同时用XRD、IR、BET和SEM对TiO₂-Ce催化剂结构进行表征,结构分析表明,TiO₂中掺入铈后制得的催化剂具有粒径均匀以及半孔宽(2.485 2 nm)、孔容(0.314 5 mL·g^-1)、平均孔径(6.627 nm)和比表面积（94.934 m²·g^-1）均较大等特点,这也是TiO₂-Ce催化剂拥有较高的光催化活性的主要原因。     

NiMo/TiO2-Al2O3催化剂活性相表征及加氢脱硫反应性能研究

采用共沉淀法制备TiO₂含量不同的TiO₂-Al₂O₃复合载体,以传统的浸渍法制备活性金属负载量相同的NiMo/TiO₂-Al₂O₃催化剂。运用N₂低温吸附法、X射线衍射、H₂程序升温还原和激光拉曼光谱等方法对催化剂进行表征,在10 mL微型反应装置上进行催化剂活性评价。结果表明,当复合载体中TiO₂含量达到一定值后,TiO₂在整个TiO₂- Al₂O₃体系中的存在状态由高度分散转变为表面富集,XRD能够检测出锐钛矿型TiO₂的特征峰;TiO₂的添加对于催化剂的酸性能没有明显改变;激光拉曼光谱分析结果表明,TiO₂的存在有利于生成八面体结构的钼物种,并在TiO₂质量分数为8%时加氢脱硫活性达到较高水平。     

Sm掺杂TiO_2光催化剂的制备与催化性能的研究

采用溶胶-凝胶法制备Sm掺杂TiO2催化剂,并用X射线衍射、TEM等技术表征了催化剂,考察了催化剂的煅烧温度、催化剂用量以及掺杂量对光催化降解甲基橙效率的影响。结果表明:催化剂煅烧温度为500℃,最佳用量为100mg/mL,钐的最佳掺杂量为Sm/Ti摩尔比1%。