Pt-WC/Mnt三元纳米复合材料的制备及其电催化性能

以剥离后的蒙脱石(Mnt)片层为载体、六氯化钨(WCl6)为钨源,通过浸渍负载及原位还原碳化获得了碳化钨(WC)与蒙脱石(Mnt)纳米复合材料,然后将氯铂酸(H2PtCl6)通过浸渍负载于复合材料上,并在氢气(H2)中还原得到Pt-WC/Mnt三元纳米复合催化材料。采用X射线粉末衍射和透射电子显微镜对三元纳米复合催化材料的物相、形貌和结构进行表征,采用三电极体系和循环伏安法测试了样品的电催化性能。结果表明:样品物相主要为WO3和WC,蒙脱石片层结构明显,铂(Pt)纳米粒子均匀分布于WC/Mnt复合材料的外表面。Pt-WC/Mnt三元纳米复合材料对甲醇电催化氧化具有较高的催化活性,并且在酸碱体系中均具有良好的稳定性。     

MnO2纳米棒-还原石墨烯复合修饰玻碳电极用于苋菜红的检测

利用电化学还原法制备MnO₂纳米棒-还原石墨烯复合修饰电极（MnO₂ NRs-ErGO/GCE）用于苋菜红的检测。采用SEM和XRD分别对修饰电极材料进行微观形貌和成分结构表征。通过循环伏安法考察了苋菜红在裸电极、ErGO/GCE和MnO₂ NRs-ErGO/GCE上的电化学行为,并对测定条件如pH值、富集电位、富集时间进行了优化。结果表明,MnO₂ NRs-ErGO增大了GCE电化学活性面积,提高了苋菜红的电化学氧化响应。在最优的检测条件下,MnO₂ NRs-ErGO/GCE线性扫描伏安法检测苋菜红线性范围为2.0×10^-8~1.0×10^-5 mol/L和1.0×10^-5~4.0×10^-4 mol/L,检测限为1.0×10^-8 mol/L。MnO₂ NRs-ErGO/GCE用于真实饮料样品检测,获得满意结果。     

氨氮与2-氨基吡啶在三维电催化氧化降解中的竞争

采用CuO-ZnO/多孔陶瓷为粒子电极的三维电催化氧化技术,对氨氮与2-氨基吡啶模拟废水的电催化氧化降解中的竞争过程进行研究。考察了氨氮及氨氮与2-氨基吡啶直接氧化和间接氧化降解的情况,并分析了氨氮与2-氨基吡啶的竞争反应过程。结果表明:间接氧化过程更有利于氨氮的去除,并可降低硝酸盐氮的累积率,2-氨基吡啶主要通过直接氧化降解,不受氨氮和氯离子的影响,直接氧化条件下2-氨基吡啶开环产物与氨氮存在强烈的竞争现象,间接氧化对2-氨基吡啶开环产物与氨氮的降解都有提高,且氨氮的去除优先于2-氨基吡啶开环产物。因此,可以通过改变三维电催化体系的直接和间接氧化条件,调整氨氮与有机物的去除效果,并可应用于含氨氮有机废水处理的现场调试。     

电催化氧化法处理阴离子表面活性剂废水实验研究

应用自制电化学反应器对废水中阴离子表面活性剂的电催化氧化处理进行了实验,研究了阳极材料、电解电压、电解时间、电极间距离、废水pH值、废水电导率等对阴离子表面活性剂电解去除效果的影响,得到了最佳的处理条件:在电解电压为8V电解时间为30-40min,电极间距离为2cm,废水pH值在8-10之间,废水电导率为0.062S/m的处理条件下,阴离子表面活性剂的电解处理去除率可达96%以上。利用TOC测定仪和紫外光谱等仪器分析和化学分析的方法,对阴离子表面活性剂降解过程中的中间产物进行了分析。     

硫掺杂石墨烯电催化降解有机染料甲基橙

电极作为影响污染物电催化氧化效率与路径的最主要因素,是电催化效率提升的重要突破口。本研究以氧化石墨烯（GO）为碳源,以二苯二硫醚作为硫源,合成硫掺杂石墨烯（SGN）电极,用于电催化降解甲基橙染料。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱、拉曼光谱、X射线光电子能谱等对材料进行表征。考察电解质、外加电流、初始pH等因素对降解过程的影响。研究结果表明,硫掺杂能有效提升石墨烯材料的电催化性能。在初始pH=3、甲基橙浓度为10mg/L、电解质为NaCl、外加电流为30mA且实验温度为20℃的最佳条件下,反应35min可以达到98.39%的甲基橙降解率。材料性能稳定,可重复使用,在降解有机污染物方面具有良好的应用前景。     

钛基IrO2-Ta2 O5氧化物阳极失效过程监测及失效机制探讨

为探讨氧化物阳极的失效机制,采用热分解法制备了钛基IrO2-Ta2O5氧化物阳极,利用扫描电镜(SEM)、循环伏安测试(CV)、电化学阻抗(EIS)监测了阳极在硫酸溶液的强化电解过程中表面形貌和电化学性能的变化.结果表明,氧化物阳极的失效并非由氧化物涂层本身失去电催化活性所致,而是由于工作过程中基体金属腐蚀钝化、失去导电载体作用而使涂层大面积剥离所致.     

稀土Nd掺杂Ti/RuO2-Co3O4电极电催化性能研究

采用热分解法在400℃下制备了稀土Nd改性Ti/RuO2-Co3O4氧化物阳极,对稀土Nd掺杂量进行优化。利用SEM、EDX及XRD等分析方法对电极表面形貌、组成及结构进行了表征,通过开路电压、循环伏安、极化曲线及强化电解寿命等电化学方法研究了电极的析氧催化活性及稳定性。结果表明:稀土Nd掺杂使表面层晶粒细化,晶型饱满,且促进活性组分RuO2向电极表面富集,增加电极催化活性中心;掺杂量为20:1时,电极析氧性能最佳,伏安电荷容量高达686mC/cm2,反应活化能低至16.76kJ/mol,掺入稀土Nd后电极基体与涂层的结合力增强,电极强化电解寿命高达158h。     

电催化氧化氨的研究进展

电催化氧化氨技术在降低环境中的氨污染、产生清洁能源和氨传感器研究方面应用广泛。概述了氨的电催化氧化机理,介绍了最近发展的催化电极体系并总结了研究所涉及的催化电极制备工艺。探讨分析了影响电极催化性能的因素,并展望了氨电催化氧化领域的未来发展方向。     

溶胶凝胶法制备Ru-Ir-Sn-Ti阳极涂层及其电化学性能研究

采用溶胶凝胶法制备Ru-Ir-Sn-Ti阳极涂层,对涂层进行析氯电位、析氧电位、极化曲线、循环伏安曲线、电化学交流阻抗等电化学测试以及强化电解寿命测试,并与热分解法制备的阳极涂层进行对比。结果表明:与热分解法制备的阳极涂层相比,溶胶凝胶法制备的Ru-Ir-Sn-Ti阳极涂层具有较低的析氯电位、较高的析氧电位、良好的电催化活性和较长的强化电解寿命。     

Ir_(1-x)Ru_xO_2/Ti析氧阳极的电催化活性研究

以氯铱酸为主要的前驱体,采用加热分解法制备了不同Ru含量的Ir1-xRuxO2/Ti析氧阳极,并采用扫描电镜,循环伏安,恒电流电解,线性极化等测试手段对电极进行表征和测试。电化学测试结果表明当Ir,Ru的摩尔比为3∶2时,500mA.cm-2恒电流水解电位最低,为1.4V(vs.SCE);循环伏安测试表明,Ir0.6Ru0.4O2/Ti的伏安电量亦达到最高,达到1271mC.cm-2,析氧电催化活性点最多。SEM表面形貌进一步证实了Ru的加入使得电极的表面的多孔结构更加明显,当Ir,Ru摩尔比为3∶2时,电极表面颗粒最小,孔隙率最高,亦表明该电极的电化学活性表面积最大,电催化活性最高。