超声电沉积法制备Bi-PbO2/Ti阳极及其性能研究

分别用常规电沉积法和超声电沉积法制备了掺Bi和不掺Bi的4种二氧化铅电极,用加速寿命实验对比了电极的寿命,通过电氧化降解含苯酚废水实验对比了电极的电解处理效果,用扫描电镜表征了电极的表面形貌.结果表明:在电沉积过程中引入超声波和掺Bi有利于提高二氧化铅电极的电催化性能,引入超声波更有利于延长电极的寿命.     

Fe(Ⅲ)改性膨润土光催化降解水溶液中的4-氯苯酚

以Fe（Ⅲ）离子交换改性膨润土,制得一种多相Fenton催化剂;以4-氯苯酚为模型污染物,研究不同反应条件的影响。结果表明,复合催化剂主要含SiO2及α-Fe2O3两种晶型,Fe是以高催化活性的α-Fe2O3形式存在。复合催化剂在H2O2及紫外光的协同作用下,经60 min反应后对4-氯苯酚的降解率约100%,TOC去除率约70%,且其循环使用性能较好。在实际操作过程中,控制溶液体系的pH值为6以及H2O2与4-氯苯酚浓度比约15较为适宜;在4-氯苯酚的降解过程中,C—Cl键持续断裂,Cl-被释放出来,降解过程生成了一些不含氯的中间产物。     

钛基RuOx-PdO电极电催化氧化降解苯胺研究

电化学氧化法是难降解有机物降解处理的1种有效方法,高效电极材料是该技术得以实现的关键,近年来,金属氧化物电极的研究倍受重视.作者制备了钛基RuOx-PdO电极,并以其为阳极进行了苯胺的电催化氧化降解研究.发现该电极对苯胺有较好的电催化氧化性能在以NaCl(1g/L)为支持电解质、初始pH=5.0、电流密度=20mA?cm-2的条件下,对浓度为640mg/L的苯胺溶液电催化氧化降解1h,苯胺去除率可达99.4%,溶液COD(化学需氧量)去除率达84.0%,电极具有较长使用寿命.苯胺的去除主要是活性氯的间接氧化作用实现的,苯胺降解中间产物的去除则是活性氯间接氧化和电极直接氧化协同作用的结果.用GC-MS检测到苯胺电催化氧化过程中有对氯苯胺、2,4-二氯苯胺、2,4,5-三氯苯胺和苯醌等中间产物生成,据此探讨了苯胺的降解途径.     

Pd、Ru / Ti催化电极超声电催化降解废水中苯酚的研究

介绍了超声电催化降解废水中苯酚及用Pd、Ru制作催化电极的方法,并用SEM和XPS测试了电极表面结构,研究了pH值、电压、处理时间、电解质等因素对苯酚降解率、COD(化学需氧量)去除率的影响.实验结果表明以Pd、Ru为催化材料,采用超声电催化降解,苯酚降解率可达100%,COD去除率＞90%.     

电沉积制备(Ni-W-P)-TiO_2纳米复合电极的催化析氢性能

用恒电流复合电沉积方法制备(Ni-W-P)-TiO2复合电极,讨论TiO2悬浮量和电沉积时间对电极催化析氢性能的影响。采用SEM和XRD对电极的表面形貌和晶体结构进行分析,以稳态极化曲线对电极的催化析氢特性进行评价,并推测其反应机理。结果表明:(Ni-W-P)-TiO2电极是纳米TiO2粒子相和纳米晶Ni-W-P固溶体相构成的复合电极,具有较高的催化析氢活性;在25℃、0.5mol/LH2SO4介质中(Ni-W-P)-TiO2电极的表观交换电流密度是Ni-W-P合金电极的2.7倍,是Ni电极的53倍;当电流密度为100mA/cm2时,该电极电势相对于Ni-W-P电极正移了176mV,相对于Ni电极正移了581mV;(Ni-W-P)-TiO2复合电极催化活性的提高主要源于反应机理的改变,复合电极表面的TiO2纳米粒子与Ni-W-P合金具有明显的电子协同效应。     

钛基RuOx-PdO电极电催化氧化降解活性艳红K-2BP研究

本文以自制钛基RuOx-PdO电极为阳极,钛片为阴极,NaCl为电解质,研究了活性艳红K-2BP的电催化氧化降解行为.实验结果表明,在pH值为2.0、NaCl浓度为0.02mol/L、电流密度为0.25mA/cm2和室温条件下,20mg/L活性艳红K-2BP经电催化氧化1h,脱色率可以达到99.6%.在本实验条件下,活性艳红K-2BP的脱色降解主要是电生活性氯的间接氧化和钛基RuOx-PdO 电极直接氧化协同作用的结果.作者用钛基RuOx-PdO 电极降解活性艳红K-2BP,其适用性较强,可在较大的温度范围、较宽的染料浓度时达到较好的脱色效果.表明作者自制钛基RuOx-PdO电极具有良好的电催化氧化性能,在降解活性染料方面,有一定的应用前景.     

Pt-ZrO2/Ti电极在酸性介质中的电催化析氢性能

在研究钛基复合镀Pt-ZrO2电极镀层性能、碱性介质中电催化性能的基础上, 为了试验电极在酸性介质中是否也有电催化作用及影响电催化作用的因素,再一次通过复合电沉积技术制备出Pt-ZrO2/Ti电极,用扫描电镜观察了电极表面形貌,进行了电极在0.5mol/L硫酸介质中的阴极极化曲线实验.结果表明,Pt-ZrO2/Ti电极在酸性介质中也有电催化作用且电催化析氢性能高于Pt/Ti电极,性能的提高除了较小的电阻外,较大的表面粗糙度是一个重要因素.用该复合电极代替铂电极使用,在性能和经济上来说具有一定的意义.     

Ti／TiO2-Pt修饰电极的制备及电催化性能研究

为了提高Ti／TiO2电极的催化性能，采用阳极氧化法在钛基体上制备出具有纳米管状的多孔Ti／TiO2薄膜，在此膜上采用阴极电化学沉积方法沉积Pt来制备Ti／TiO2-Pt修饰电极。用XRD，FESEM分析了沉积前后成分、晶相结构以及表面形貌的变化。结果表明：Pt优先沉积在Ti／TiO2管口以及管边缘处。用循环伏安曲线和极化曲线分析表明，沉积Pt的Ti／TiO2电极其电催化性能得到了明显改善。     

掺锡氧化钌超级电容器薄膜电极的研制

采用直流-示差脉冲组合电沉积技术,以(Ru-Sn)Clx水溶液为沉积液,通过后续热处理工艺制备超级电容器用钽基(Ru-Sn)O2·nH2O薄膜电极材料。借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪、X射线光电子能谱(XPS)和电化学分析仪,研究前驱体(Ru-Sn)Clx转化为(Ru-Sn)O2·nH2O的物相演变及其微观形貌和电容性能。结果表明:合适的热处理工艺能使前驱体(Ru-Sn)Clx转化为(Ru-Sn)O2·nH2O薄膜,提高薄膜与钽基体的附着力(达到12.3MPa);在溶液中加入SnCl2能改善薄膜内部的结合力;随着SnCl2含量的增加,薄膜单位面积的质量增加;薄膜单位面积的电容量先升高后降低,最大值为1.9F/cm2;而比电容则呈现单调下降趋势。     

Pt-Ru-Eu／C电催化氧化甲醇的性能研究

采用脉冲电沉积法制备Pt—Ru．Eu／C电催化剂，循环伏安法（cv）测定催化剂的甲醇电氧化活性，用XRD，EDS和XPS表征电极及催化剂的物性结构、表面元素组成和价态形式。结果表明，电催化剂中Pt-Ru-Eu以合金的形式存在，在合金表面存在EuOx；合金微粒比表面积为55．8m^2．g^-1，粒径为4．6nm；掺杂适量稀土金属Eu对Pt．Ru合金活性有一定的促进效应，其中原子比为Pt：Ru：Eu=1：1：0．2时电催化活性较高。原子比过高则Pt-Ru-Eu活性低于Pt-Ru；在掺杂少量Eu时，Pt—Ru—Eu与Pt—Ru的Tafel常数b相近，常数a以Pt：Ru：Eu=1：1：0．2最小；甲醇反应级数为0．12级，反应活化能为28.3kJ·mol^-1。     

不同阴离子铕盐掺杂Sb-SnO2/Ti电极的催化性能

利用热分解法制备了EuBr3、Eu(NO3)3、EuCl3、Eu(ClO4)3、Eu(AC)3掺杂Sb-SnO2/Ti电极,通过对乙醇氧化和对模拟废水（甲基橙、亚甲基蓝）的降解,研究电极的电催化性能。通过循环伏安法,X射线衍射（XRD）仪,扫描电子显微镜（SEM）,X射线光电子能谱（XPS）等对电极进行了表征。结果表明,不同Eu盐掺杂Sb-SnO2/Ti电极对不同体系表现出不同催化性能。Eu(ClO4)3掺杂电极对降解甲基橙有最好的效果,EuCl3掺杂对降解亚甲基蓝表现最佳,而对于电催化氧化乙醇体系,Eu(NO3)3掺杂电极表现出了最高的催化活性     

Ti/nano-TiO2-Pt复合电极催化甲醇氧化的研究

采用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备纳米TiO2(Ti/nano-TiO2)膜电极,再用电沉积法在纳米TiO2膜上修饰Pt微粒,制成Ti/nano-TiO2-Pt复合电极.用循环伏安法研究了纯Pt丝电极和Ti/nano-TiO2-Pt电极对甲醇氧化的电催化活性以及稳定性.结果表明:对甲醇氧化,复合电极比Pt丝电极具有更高的催化活性,且对甲醇氧化中间产物CO的吸附量少,因而不易中毒;复合电极载铂量达到一定值时,电极具有最强的催化活性.     

稀土Ce掺杂Ti/Sb-SnO2电极的电化学性能及应用

采用热分解法制备Ti/Sb-SnO2电极和Ti/Sb-SnO2/Ce电极,采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)仪和电化学实验技术对电极的表面形貌、物相组成和电化学性能进行表征。结果表明:Ti/Sb-SnO2电极表面形成了SnO2晶胞,经稀土Ce改性后SnO2晶粒明显细化,SnO2衍射峰强度变强且峰形宽化。Ti/Sb-SnO2/Ce电极峰电流值最大、表面稳定性增强和催化活性明显提高。在最佳工艺条件下,Ti、Ti/Sb-SnO2和Ti/Sb-SnO2/Ce电极对橙黄G目标污染物的去除率分别为46.6%、61.9%和94.9%,且降解过程均符合一级反应动力学模型,速率常数分别为0.0289、0.0633、0.1971min-1,Ti/Sb-SnO2/Ce电极的速率常数分别是Ti/Sb-SnO2电极的3倍,Ti电极的7倍,表明在电极表面涂层中掺杂稀土元素Ce可有效提高电极的性能。     

离子液体对PbO2电极性能的影响

目的 提升PbO2电极寿命以及对酚类废水的电氧化催化活性和选择性。方法 分别添加离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑六氟磷酸盐（[BMIM]PF6）和1-乙基-3-甲基-咪唑四氟硼酸盐（[Emim]BF4）至Pb(NO3)2溶液中,用阳极电积法制备了有SnO2+Sb2O3中间层的PbO2电极。通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、加速寿命实验、线性扫描和循环伏安测试、电氧化降解实验等考察了不同离子液体的电离产物对电极性能的影响,并与采用F-修饰的常规PbO2电极的性能进行了对比。结果 离子液体修饰的PbO2电极晶粒结晶度高,晶面取向发生改变,晶粒大小均一度高,表面平整致密、棱角多,电极有效表面积和活性点增多,且[BMIM]PF6修饰的PbO2优于[Emim]BF4修饰的PbO2。[BMIM]PF6修饰的PbO2和F-修饰的PbO2的加速寿命和电极性能稳定期分别为168.8、162.6 h和101.2、69.8 h,析氧电位分别为1.71 V和1.59 V。循环伏安显示,[BMIM]PF6修饰PbO2氧化峰电位更小,氧化峰电流更大,相同条件下,[BMIM]PF6和F-修饰PbO2对p-NP废水的电氧化降解率和有机碳去除率分别为95.7%、87.1%和85.2%、61.5%,而电解槽槽压分别为3.26 V和3.47 V。结论 离子液体[BMIM]PF6、[Emim]BF4修饰PbO2电极的结晶度、晶粒均一性、致密性增强,电极活性点增多,且由于两种离子液体电离的离子大小不同,导致对电沉积晶粒的空间位阻不同,使得前者强于后者。晶粒形态和组织结构的差异,使得[BMIM]PF6修饰PbO2对酚类废水的电氧化催化活性、选择性和寿命显著增强。     

稀土Y掺杂Ti/SnO2+MnOx/PbO2电极的电化学性能研究

采用热分解和电沉积的方法制备了稀土元素Y掺杂Ti/SnO2+MnOx/PbO2耐酸阳极.用XRD、SEM表征了电极的物相和表面形貌,用CV、EIS测定了电极的电化学性能,并研究了Y掺杂对电极在强酸性溶液中使用寿命的影响.结果表明:Y以Y2O3的形式与SnO2形成半导体固溶体,使电极在高电流密度(4 A/cm2)下的预期使用寿命达到70 h;同时该电极的析氧电位高达2.1 V,且电极表面呈蘑菇状,电催化性较好,Ti/SnO2+Y2O3+MnOx/PbO2电极是一种较理想的耐酸阳极材料.     

Preparation of Sb Doped Nano SnO2/Porous Ti Electrode and Its Degradation of Methylene Orange

利用热分解方法在多孔钛上制备了Sb掺杂纳米SnO2电极。也研究了该电极降解甲基橙的电化学性能。SEM和XRD测试表明,在多孔钛基体上可获得完整的、无裂缝的涂层。无裂缝的涂层表面由粒径范围在80~230 nm的Sb掺杂SnO2纳米颗粒组成。HRTEM测试结果表明,SnO2纳米颗粒由5~6 nm细小颗粒构成。在其余条件相同的情况下,强化寿命试验表明,Sb掺杂纳米SnO2 /多孔Ti电极的寿命远大于致密钛基体上的电极。Sb掺杂纳米SnO2 /多孔Ti电极可将浓度为100 mg/L的甲基橙溶液降解到8 mg/L,显示出该电极具有很强的有机物污染物电催化降解能力。并指出采用简单的表面处理技术,将使多孔钛具有很高的潜力被应用到有机污水降解领域