热分解法制备的Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极性质研究

研究了热分解法制备的Ti/SnO₂十Sb₂O₃/PbO₂电极性能以及该电极在硫酸溶液中作阳极使用的电化学特性. ESEM实验结果表明,所制备的锡锑中间层表面致密有序,能有效阻止新生态氧向基体扩散,延缓了绝缘的TiO₂层生成.循环伏安曲线表明在析氧过程中,电极表面的组成会发生改变.所制电极在电流密度为4.0A/cm²、60.0℃、1.0mol/LH₂SO₄溶液中作阳极使用时其寿命可达30h.     

MnOx活性层制备条件对 Ti/SnO2+Sb2O3/MnOx电极性能的影响

研究了MnOx活性层焙烧温度对Ti／SnO2＋Sb2O3／MnOx电极性能的影响．用XRD、SEM对电极活性层的结构、形貌进行了表征，通过极化曲线和循环伏安曲线研究了电极在25℃1．0mol／LH2SO4溶液中的电催化活性，并应用阳极快速寿命检测法测定了电极寿命．结果表明：焙烧温度为200℃时，只有β-MnO2生成；焙烧温度在300和400℃之间时，同时有α-Mn2O3和伊MnO2晶体生成，即在该温度范围内，α-Mn2O3和β-MnO2共存；焙烧温度高于450℃时，在实验条件下，只有α-Mn2O3的衍射峰．焙烧温度对电极电催化活性和电极寿命有显著的影响，α-Mn2O3和伊MnO2共存时电极具有较低的析氧电位．焙烧温度为400℃时制备的电极电催化活性较高，快速寿命检测法测得其电极寿命达39h，具有良好的稳定性．     

超声对Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极材料结构及电极性能的影响

用SEM和XRD技术测定和分析了不同超声波作用时间下Ti／SnO2 Sb2O3／PbO2电极材料的表面形貌和结构，应用循环伏安法研究了超声波作用时间对Ti／SnO2 Sb2O3／PbO2电极在1．0mol／LH2SO4溶液中的伏安特性的影响．实验结果表明：超声波作用于电极材料会对电极表面的形貌和结构产生影响；电极经超声处理20min后，其循环伏安峰电流与未经超声波作用时相比增加了近1倍；电极的电化学活性表面积随超声波作用时间的延长呈先增大后减小的趋势，在本实验中超声波作用时间为20min时，伏安电荷最大，即活性表面积最大.     

不同组份PbO2-MnO2催化层钛基阳极的研究

本文用热分解方法制备了ＰｂＯ２－ＭｎＯ２混合金属氧化物阳极，对电极进行了ＥＤＳ、ＳＥＭ、ＸＲＤ研究，测定了电极在１ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４溶液中的使用寿命和动力学参数，结果表明：所制备电极具有优良的电催化活性和电化学稳定性。     

磁性纳米TiO2/SiO2/Fe3O4光催化剂的制备及表征

以纳米Fe3O4磁粉为核心，采用溶胶一凝胶法制备了TiO2／SiO2／Fe3O4复合光催化剂．用XRD、TEM及元素分析对其结构和表面形貌进行了表征．以具有偶氮染料结构的甲基橙水溶液为目标反应物，评价其光催化活性．结果表明，所制TiO2／SiO2／FeaO4样品为双层包覆型结构，SiO2为中间层，最外层是锐钛矿型的TiO2,该复合光催化剂对甲基橙溶液有较高的光催化活性，并具有可利用其磁性回收重用的特点，应用前景广泛。     

铈掺杂TiO2/Ti光电极制备及可见光下光电催化性能的研究

采用阳极氧化法制备铈掺杂TiO2／Ti光电极，用SEM、XRD、XRF、XPS和UV／VIS／NIR对光电极的性能进行表征，并对其可见光照射下的光电催化性能进行了测试．研究结果表明：在成膜电压为160V，电流密度为100mA／cm^2，Ce（NO3）3浓度为960mg／L条件下制备的铈掺杂TiO2／Ti光电极在降解罗丹明B的实验中表现出良好的光电催化活性．     

Al/Pb/α-PbO2惰性阳极材料制备及电化学性能

采用单脉冲电沉积在铝合金基体表面制备了锌电积用Al/Pb/α-PbO2惰性阳极材料,研究了电沉积过程脉冲平均电流密度(2～5A.dm-2)对制备的惰性阳极材料在50g.L-1 Zn2+,150g.L-1 H2SO4,35℃溶液中电化学性能的影响,测试了阳极极化、循环伏安和塔菲尔曲线。结果表明:增加脉冲平均电流密度,惰性阳极材料在[ZnSO4+H2SO4]溶液中同一测试电流密度下的析氧电位或析氧过电位逐渐升高。相比于Pb-1%Ag合金阳极脉冲平均电流密度为2A.dm-2时制备的惰性阳极材料在[ZnSO4+H2SO4]溶液中的析氧过电位较低,腐蚀电位较高,腐蚀电流较低。     

水热合成法制备锐钛矿型纳米TiO2粉体的研究

以工业硫酸氧钛为原料，尿素作沉淀剂，固定6MPa的初始压力和300r／min的搅拌速度，在110-150℃的反应温度、2-8h的反应时间、0．25-1．5mol／L的硫酸氧钛反应浓度的条件下，采用水热合成法制备了锐钛矿型纳米TiO2粉体．采用XRD、TEM、BET等测试手段对在不同条件下所制备粉体的物相组成、晶粒度、比表面积等进行了分析．结果表明，所制备的粉体均为锐钛矿型纳米TiO2．粉体的比表面积分布在124-240m^2／g、晶粒度分布在6．7-10．6nm．随着反应温度的升高和反应时间的延长，晶粒度增大，比表面积降低．随前驱体浓度的提高，晶粒度也增大，当前驱体浓度〈0．5mol／L时，比表面积随着前驱体浓度的增大而增大．当前驱体浓度〉0．5mol／L时，比表面积随着前驱体浓度的增大而减少．     

La0.6Sr0.4Co1-yFeyO3的混合导电性研究

采用直流四探针法和两端子电子阻塞电极交流阻抗谱研究了GNP法制备La0．6Sr0．4Co1-yFeyO3陶瓷的电子-离子混合导电性能．在室温-900℃范围内，La0．6Sr0．4CoO3的电子电导率随温度的升高而单调降低，其它样品的电子电导率随温度的升高在600℃附近达到最大值．La0．6Sr0．4Co1-yFeyO3陶瓷的氧离子电导率随温度的升高而增加．在相同温度下，随着Co／Fe比例的增加，La0．6Sr0．4Co1-yFeyO3陶瓷的电子电导率和氧离子电导率增加，电子导电活化能和离子导电活化能降低．氧离子迁移数随温度的升高而增加，随Co／Fe比例的增加而降低．     

支撑液膜法制备Cu7S4纳米晶

提出了一种全新的纳米材料制备方法一支撑液膜法．常温常压条件下，在0．2mol／L的CuCl2溶液和0．2mol／L的Na2S溶液、以及含邻菲罗啉载体的支撑液膜组成的共同反应体系中进行反应，成功制备出Cu7S4纳米晶．经XRD、TEM等表征，产物的粒径范围为5—10nm，结构为六方晶型，晶胞参数为a=15．475А、c=13．356А．本文还对其光学性质及产物形成机理进行了初步探讨．     

二组元（RuO2-TiO2）及三组元（RuO2-SnO2-TiO2）Ti阳极涂层的微观组织对其电化学性能的影响

通过热分解法制备了二组元（RuO₂-TiO₂）和三组元（RuO₂-SnO₂-TiO₂）Ti阳极涂层,并通过SEM、XRD以及电化学工作站对其结构及性能进行测试。结果表明：在烘干温度130 ℃,热氧化温度500 ℃,烧结时间15 min,退火时间1 h的条件下,所制备的三组元（RuO₂-SnO₂-TiO₂）Ti阳极涂层性能较为优异,析氯电位为1.128 V,析氧电位为1.674 V。在二组元（RuO₂-TiO₂）涂层中加入Sn组元,可以减少贵金属Ru的使用量,降低钛阳极涂层的成本;而且所形成的SnO₂可提高涂层表面的电催化活性,降低电极的析氯电位、析氧电位,延长电极的工作寿命。     

Ti/SnO2+Sb2O3+MnO2/PbO2阳极的性能研究

制备了一种非贵金属阳极－Ｔi/SnO2 Sb2O3 MnO2/PbO2,并用ＸＲＤ、ＳＥＭ进行了表征,计算出了电极的分形维数,测定了该电极在硫酸中的使用寿命和动力学参数,把该电极用于处理含酚废水和Ｐb电极进行对,结果表明,节电３３％,转化率达９５％,是一种优良的电化学催化剂。     

多元中间过渡层钛基氧化锰电极的寿命及电化学性能

采用热分解法制备了不同中间层的钛基氧化锰电极,利用SEM、XPS和XRD方法对电极进行了表征,应用加速寿命试验方法测试了电极在60℃、1.0mol/L H2SO4溶液中的预期使用寿命,同时测定了酸性溶液中该类电极的动力学参数(a、b、i0),运用双位垒模型讨论了电极的电化学性能。结果表明,具有RuO2+SnO2+MnO2+Sb2O4固溶体中间层的钛基氧化锰电极在高电流密度下(4A/cm2)的寿命可高达58h,电化学动力学表明该电极在酸性溶液中的析氧活化能较低,a值较小,i0值较大,是酸性溶液中较好的析氧电极材料。     

RuO2-TiO2/Ti阳极的研究进展

钌系涂层钛阳极具有稳定性好、电催化活性高、环境友好等特点,在电解水、阴极保护以及电化学除垢等领域具有广泛的应用前景。其中,涂层中二氧化钌(RuO₂)的比例与存在形态是决定其电催化活性和稳定性的关键。在涂层钛阳极的制备中,热分解法因其操作简单、成本低、易工业化生产等优势而被广泛使用。介绍了目前在电解行业广泛应用的钌系涂层钛阳极——RuO₂-TiO₂/Ti阳极的应用领域,简述了RuO₂-TiO₂/Ti阳极中钌钛氧化物的特点和作用,并对RuO₂-TiO₂/Ti阳极的失效原因和制备工艺进行了阐述。主要综述了前处理、涂液组分比例、涂液浓度和烧结温度等工艺参数对通过热分解法制备的钛电极稳定性和电催化活性的影响,以及针对RuO₂-TiO₂/Ti阳极的失效原因提出钛阳极未来的改进方向,旨在促进本领域研究者更深入地了解钌钛阳极的特点、失效原因以及如何制备性能优良的涂层钛电极。     

引入电弧喷涂氮化锆中间层的钛基PbO2的电催化阳极性能

在钛基体电弧喷涂氮化锆中间层,然后在其上阳极电沉积涂覆β-PbO₂催化表层,制备出Ti/ZrN/PbO₂阳极。对其进行微观结构分析和表面粗糙度测试、中间层附着力评价、电极加速寿命和电化学性能测试以及电氧化苯酚模拟废水实验,并与无中间层的Ti/PbO₂电极对比,研究了有中间层的钛基PbO₂涂层的阳极性能。结果表明,氮化锆中间层使阳极材料的导电性提高,中间层的粗糙表面使PbO₂电沉积层明显细化,表面整平性凸显,涂层与基体结合牢固,PbO₂沉积厚度增加,活性位点的数量增多。有氮化锆中间层的阳极加速寿命显著延长,比Ti/PbO₂电极延长了7倍,对有机污染物的电催化降解活性也有提高。     

含Mn中间层提高钛基SnO2电催化电极的稳定性

采用浸渍法和溶胶-凝胶法分别制备了含Mn中间层和SnO_2表面催化层,并结合高温热氧化工艺制备了Ti/SnO_2和Ti/MnOx/SnO_2电催化电极.采用SEM、EDS和XPS等方法对两种电极进行了表征,使用大电流加速寿命实验详细研究了涂层的表面形貌、元素组成和化学态对两种电极稳定性的影响.结果表明:Ti/MnOx/SnO_2电极的稳定性是Ti/SnO_2电极的4.8倍,涂层使电极的稳定性显著提高.致密的涂层和较多的晶格氧能有效减少或阻止阳极的腐蚀,是电极稳定性提高的主要原因.     

La/TiO2-SiO2薄膜的光催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了不同掺杂量的La／TiO2-SiO2复合薄膜．通过XRD、FE-SEM和AFM研究了复合薄膜的微观结构，采用紫外光照射下亚甲基蓝的分解实验比较薄膜的光催化性能．结果表明：La掺杂可显著提高TiO2-SiO2复合薄膜的光催化活性，以5％掺杂量为最佳，其光降解率比掺杂前提高了约23％．薄膜活性提高的主要原因是La掺杂后细化了TiO2的晶粒，提高了薄膜的比表面积，使其具有更高的氧化还原电势，La^3＋取代Ti^4＋进入到TiO2晶格，引起晶格膨胀，这种不同价离子的取代导致TiO2粒子表面电荷分布不平衡，从而提高了光生电子-空穴的分离效率．     

Electrochemical treatment of paper mill wastewater using three-dimensional electrodes with Ti/Co/SnO2-Sb2O5 anode

The properties of the interlayer and outer layer of Ti/Co/SnO2-Sb2O5 electrode were studied, and the electrochemical behavior was examined as well. As a result of unsatisfactory treatment using Ti/Co/SnO2-Sb2O5 electrode, electrochemical disposal of paper mill wastewater employing three-dimensional electrodes, combining active carbon granules serving as packed bed particle electrodes, with Ti/Co/SnO2-Sb2O5 anode, was performed. The outcome demonstrates that efficient degradation was achieved. The residual dimensionless chemical oxygen demand (COD) concentration reached 0.137, and color removal 75% applying 167 mA cm(-2) current density at pH 11 and 15 g l(-1) NaCl. The instant current efficiency, energy cost, electrochemical oxidation index (EOI) and kinetic constant of the reaction were calculated. At the same time, the influence of pH and current density on COD abatement and decolorization was also investigated, respectively.