Ti/IrO_2-RuO_2电极降解苯酚红废水

利用热分解法制备Ti/IrO_2-RuO_2电极,以该电极为阳极处理苯酚红(PR),并优化其最佳处理条件。结果表明:在电流密度为15 mA·cm-2、电解质Na2SO4浓度为6.0 g·L-1、废水溶液起始pH=7、反应温度为40℃时,处理120 min后PR废水的降解率为74.5%。     

热分解法制备Ti/IrO2-RuO2电极及灿烂甲酚蓝废水降解

利用热分解法制备Ti/IrO_2-RuO_2电极,通过SEM和XRD等测试手段对其进行形貌和结构表征。以该电极为阳极处理苯系染料废水灿烂甲酚蓝(BCB),考察了电解电压、电解质Na_2SO_4浓度、电极间距、反应温度和电解时间对BCB废水COD去除率和降解率的影响。结果表明:在电解电压为3. 0 V、电解质Na_2SO_4浓度为6. 0 g/L、电极间距为3 cm、反应温度为50℃、电解120 min时,BCB废水的COD去除率为78. 4%,BCB降解率为77. 1%。     

Ti/SnO2+Sb2O3/β-PbO2阳极电化学氧化异噻唑啉酮

采用提拉法和电沉积法制作Ti/SnO     

涂液浓度对Ti基IrO2–MnOx阳极涂层形貌及析氧性能的影响

采用溶胶凝胶法在TA1钛基体上制备了IrO₂–MnO_x涂层阳极,探析了涂液浓度对阳极涂层结构和电催化析氧性能的影响。结果表明,阳极涂层中的Ir会以金红石型IrO₂的形式存在,Mn则以非晶态Mn₃O₄的形式存在。阳极涂层表面呈现“类山脊状”形貌,涂液浓度的升高会提高涂层的结晶度和表面裂痕数量,但不会对涂层的表面粗糙度产生显著影响。阳极涂层的析氧催化活性表面积主要是易与电解液接触的外活性表面积,涂液浓度的变化对其影响较小。阳极的电催化析氧活性和稳定性随着涂液浓度的升高会呈现出先提高后降低的趋势。涂液浓度为0.3 mol/L时所得阳极的使用性能最优。在0.5 mol/L的硫酸溶液中,50 mA/cm²的电流密度下,其析氧过电位为280 mV,预计寿命长达3年。     

RuO2/Ti阳极电化学氧化吸收氨废气

采用溶液吸收结合电化学氧化法处理氨废气。电化学反应器采用尺寸为φ35mm×350mm的管式玻璃反应器,内壁贴附不锈钢网作为阴极,反应器中心轴向设置有φ10mm×350mm的钌钛电极(RuO₂/Ti)棒作为阳极。电极浸没在吸收液中,含氨气体从反应器底部经气体分布器导入反应器。实验结果表明,与溶液吸收相比,溶液吸收结合电化学氧化可以更长时间保持较高的氨气去除率。由于RuO₂/Ti电极产生的有效氯的间接氧化作用,氨气在NaCl溶液比在Na₂SO₄溶液中的去除率更高。以NaCl为电解液时,酸性条件下更有利于氨气的吸收和降解,并且氨气的去除率随着电流密度的增加而增加。产物分析发现氨气在NaCl和Na₂SO₄溶液中被电化学氧化后,主要产物为氮气,也有少量氨转化为硝酸根离子。     

不同煅烧温度下SiO2/TiO2复合粉体的制备与表征

实验以硅酸钠为原料制备比表面积较大的二氧化硅粉体,再以硫酸氧钛为钛源、二氧化硅为载体在一定温度、pH条件下反应制备复合粉体。探讨了不同的煅烧温度对产物的催化性能的影响,并进行了XRD、红外光谱等方面的性能表征。结果表明500℃下煅烧的催化效果最好,对活性大红染料降解率高达99.45%     

基于Ti/SnO2阳极的电化学法降解对硝基苯酚

为探寻硝基芳香族有机污染物的高效降解技术,采用溶胶凝胶法制备了钛基锡系阳极,且掺杂Sb、La等元素对该电极材料进行了改性,并把该系列电极用于电化学处理模拟对硝基苯酚废水。通过SEM和XRD对电极形貌进行表征,分析了元素掺杂改善电极性能的机理,考察了电解条件对电化学降解对硝基苯酚效果的影响,探究了电场因素对电化学体系降解废水的影响机制。通过紫外吸收光谱分析推断了对硝基苯酚在电化学作用下可能的降解历程。研究结果表明：同时掺杂La和Sb的电极降解对硝基苯酚效果最好;在电解电压12 V、极板间距25 mm、pH值为7、电解质浓度0.5 mol/L的条件下电解120 min,对硝基苯酚的降解率可达92.8%,可见应用掺杂La、Sb的Ti/SnO2电极材料的电化学法降解对硝基苯酚优势相当明显。     

Ru-Ti-Sn/Ti三元氧化物金属阳极的析氧性能

本文用一般电极性能测试方法考察了Ru-Ti-Sn/Ti三元氧化物涂层阳极的电极寿命和析氧活性。实验表明，与Ru-Ti/Ti、Ru-Ti-Ir/Ti氧化物阳极比较，Ru-Sn-Ti/Ti阳极具有一定的析氧活性和抗氧化作用。     

Ti/SnO_2+Sb_2O_3+MnO_2/PbO_2阳极的制备及其性能

用热分解和电沉积联合方法制备了Ｔｉ／ＳｎＯ２＋Ｓｂ２Ｏ３＋ＭｎＯ２／ＰｂＯ２阳极．对该类电极进行了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．考察了其作为阳极用于含酚废水处理时的性能．结果表明，所制备电极在硫酸溶液中具有优良的电催化活性和电化学稳定性．     

Co改性的Ti/IrO2-Co3O4-SnO2-Sb2O5析氧涂层电极性能研究

为提升析氧电极催化性能及使用寿命,通过热解法制备了Co改性的Ti/IrO₂-Co₃O₄-SnO₂-Sb₂O₅四元氧化物电极。采用极化曲线(LSV)、循环伏安曲线(CV)、交流阻抗图谱(EIS)及加速寿命实验研究了电极在硫酸溶液中的析氧催化活性及稳定性。结果表明,随着Co摩尔分数的增大,涂层表面的粗糙度先降低后升高,而电极的析氧活性及加速寿命均先升高后降低;当Co摩尔分数为50%时电极催化活性最佳,而当Co摩尔分数为30%时电极寿命最长,与Ti/IrO₂-SnO₂-Sb₂O₅电极相比寿命提高了约76.7%。电化学测试结果表明,Co改性电极催化活性的提高得益于反应控速步骤的改变、涂层表面反应位点数量的增大及电化学反应阻抗的降低。     

Ti/IrO2-Pt电极电化学降解酸性橙Ⅱ染料废水研究

研究采用Ti/IrO2-Pt电极为阳极,对酸性橙Ⅱ染料废水进行电化学降解研究.讨论了电解质、电流密度、溶液pH等工艺条件对酸性橙Ⅱ降解的影响,对污染物的电化学降解过程进行了分析,并通过重复试验和电极表面形态比较等手段对电极耐用性进行了考察.结果表明,以氯化钠为电解质有助于酸性橙Ⅱ的快速降解;加大氯化钠添加量和电流密度能缩短降解时间,但过高的电流密度会引起溶液中氯含量的流失;中性pH更有利于酸性橙Ⅱ的降解.电化学降解过程中,Ti/Ir·O2-Pt电极可将各种中间产物无选择性的同步矿化.在氯化钠浓度为0.005 mol·L-1、电流密度10mA·cm2,初始pH为6.8的条件下,质量浓度为50 mg·L-1的酸性橙Ⅱ在30 min内被完全降解,电解2h后TOC去除率达到45％左右.     

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。     

Ti/IrO2-Ta2O5阳极电催化氧化法处理含酚废水

采用新型的钛基金属氧化物涂层电极(Ti/IrO2–Ta2O5)作为阳极,石墨作为阴极对含酚模拟废水进行电催化氧化降解实验。当电解条件为电压U=9.0V;电流I=2.5A;板间距d=3.0cm;电解质NaCl浓度20.0g·L-1,初始pH=7.0时,初始浓度为1000mg·L-1苯酚模拟废水电解90min后,处理效果较理想,其中电流和电解质浓度为主要影响因子。Ti/IrO2–Ta2O5阳极电催化氧化降解苯酚的过程符合一级反应动力学。     

Ti/SnO2+Sb2O3/β-PbO2阳极电化学氧化异噻唑啉酮

采用提拉法和电沉积法制作Ti/SnO2 Sb2O3/β-PbO2阳极,通过SEM扫描、XRD分析和极化曲线测定表征具有良好结构和催化性能.利用该电极氧化异噻唑啉酮水溶液,研究运行参数(电化学氧化时间、电流密度和水溶液pH值)的变化对异噻唑啉酮和化学耗氧量(Chemical Oxygen Demand,CODcr)降解效果的影响,降解过程符合一级动力学方程.在异噻唑啉酮水溶液初始浓度200 mg/L、电流密度15 mA/cm2、电化学氧化180 min时,异噻唑啉酮、CODcr去除率可分别达到98%和43%.通过紫外光谱图分析了异噻唑啉酮氧化过程为先开环,再生成低分子有机酸,最后矿化为CO2和H2O.     

Ti/SnO_2-Sb-Ni阳极电化学氧化系统回收S单质并同步实现含硫废水处理的研究

采用电化学氧化处理煤化工含硫废水并同步回收单质S。Ni掺杂能够有效提高Ti/SnO_2-Sb阳极的电化学活性,在电流密度40 mA/cm²时,经过48 h的电解,COD由51 100 mg/L降低至6 880 mg/L,去除率为86.54%,色度(ADMI)去除88.50%。COD的降解符合一阶动力学,动力学常数K_1为0.039 5 h2时,经过48 h的电解,COD由51 100 mg/L降低至6 880 mg/L,去除率为86.54%,色度(ADMI)去除88.50%。COD的降解符合一阶动力学,动力学常数K_1为0.039 5 h^(-1),电流效率和能耗分别为38.58%和35.72 kWh/kg COD,同时回收S单质4.55 g/L。回收的S单质系废水中含硫有机物在阴极被还原后又在阳极被氧化而生成,表明电化学氧化系统能够通过调控阴阳极,将含硫有机物回收为S单质,并同步实现废水的处理。     

综合实验设计:NiFe LDH/TiO2的制备及电解水性能测试

设计介绍了一个包括NiFe LDH/TiO₂纳米片制备及其析氢、析氧反应电催化活性评价的综合性电化学实验。通过开展本实验,学生能够学习利用电化学沉积方法制备电催化剂的技术;初步掌握利用循环伏安、塔菲尔曲线等电化学测试技术对析氧、析氢反应活性进行评价的方法;理解电解水制氢过程中涉及到的基本理论知识。本实验将引导学生关注绿色可再生能源的开发及应用,提升学生分析解决科研问题的能力和基本素养。     

固相法制备纳米TiO2/CaSO4对光催化性能的实验研究

以价格低廉的TiOSO4和CaO为原料,采用固相法制备了CaSO4/TiO2复合粉体,并以催化降解活性大红考察其光催化性能,研究了TiOSO4和CaO的摩尔比、煅烧温度、复合粉体的用量、光照时间对活性大红降解率的影响。结果表明,活性大红的降解率高达98%以上。并用XRD对样品进行了表征,由此证明所制备的粉体在环保方面是一个优良的催化剂。     

Ti/IrO2+MnO2电极在酸性溶液中的电化学活性表面积

采用涂覆热分解法制备不同成分的Ti/IrO₂+MnO₂电极,利用恒电位循环伏安法研究Ti/IrO₂-MnO₂电极在硫酸溶液中的电化学表面行为,并用直线外推法定量地评价电极的电化学活性表面积。结果表明,Ti/(0.7)IrO₂+(0.3)MnO₂的伏安电荷达到最高,为电化学活性表面积最大;随着电位扫描速率增大,伏安电流密度不断增加,而伏安电荷容量逐渐减少,直到维持恒定;所有Ti/IrO₂+MnO₂电极的“内部”电化学活性表面积远大于“外部”电化学活性表面积,约为“外部”电化学活性表面积的2倍,说明电极内部存在丰富的多孔结构,真实表面积巨大,因此Ir⁴⁺/Ir³⁺转化反应多发生于内电化学活性表面区域。     

钛基La掺杂SnO2-RuO2电极的制备及其电化学氧化焦化废水

采用溶胶-凝胶法制备了Ti/SnO2-RuO2、Ti/SnO2-RuO2-La两种电极,探究稀土La对钛基SnO2-RuO2电极的改性效果,考察了电极在不同条件(电流密度、温度及pH)下电化学氧化焦化废水中COD的去除效果.结果表明,Ti/SnO2-RuO2-La电极对焦化废水中有机物有较好的降解效果,在电流密度10 ...