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%.     

钛基锡锑氧化物电极掺杂改性及应用研究进展

电催化氧化水处理技术是近年来发展起来的一种有效处理难降解有机废水的方法,钛基锡锑氧化物涂层阳极(Ti/SnO_2-Sb)因其对有机污染物具有较高的电化学氧化活性而受到关注。综述了稀土金属、非稀土金属、碳纳米管(CNTs)等物质掺杂改性Ti/SnO_2-Sb电极的研究进展。简述了掺杂剂影响Ti/SnO_2-Sb电极电催化活性、电流效率和电极寿命的作用机理;介绍了Ti/SnO_2-Sb及其改性电极降解有机污染物的应用研究情况;展望了今后Ti/SnO_2-Sb电极涂层掺杂改性及应用研究值得关注的方向。     

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     

铌酸钠粉末压电催化降解罗丹明B性能EI北大核心CSCD

采用固相法制备NaNbO_(3)微米粉末,研究其压电催化特性。采用XRD检测Na Nb O_(3)微米粉末的相结构;利用PFM分析Na NbO_(3)粉末的压电响应;使用超声的方式施加应力,测试NaNbO3_粉末降解染料罗丹明B的压电催化能力。结果表明:NaNbO_(3)微米粉末的空间群结构为P2_(1)ma,属于铁电相,具有多畴结构和明显的极化反转行为;在200 W超声功率和40 kHz的超声频率下,随着时间的延长,罗丹明B溶液浓度逐渐降低,在120 min时降解度高达94.8%。     

Ag掺杂改性TiO2催化降解水体中的邻苯二甲酸二甲酯

邻苯二甲酸酯是环境中普遍存在的有机污染物(内分泌干扰物)之一。通过湿式机械混合法制备了Ag掺杂改性TiO2催化剂。光催化降解实验结果表明Ag掺杂浓度为1×10-4mol/g,焙烧活化处理温度为400℃下所得的催化剂活性较好。对降解体系的研究表明,当催化剂的投加量为0.1～0.3 g/L、pH=5～8时降解效率较高(62.0%)。相对于催化剂的降解过程而言,催化剂颗粒对污染物的吸附作用较小,因此光催化反应主要以降解过程为主。最后利用荧光光谱对催化剂的性能进行了初步表征。     

氮掺杂二氧化钛/聚吡咯（TiO2@Polypyrrole）纳米球的制备及其超声催化性能研究

本文介绍了氮掺杂TiO2纳米球的制备方法,并对TiO2纳米球的超声催化性能进行改进,提高它的超声催化活性。改变方法是利用原位聚合法对TiO2纳米球进行聚吡咯(PPy)包覆来制备TiO2@PPy纳米球,并且在制备TiO2纳米球的过程中引入N离子,以此来提高它的催化效率(本实验超声催化降解罗丹明B),通过透射电镜(TEM)、红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和热重分析(TGA)对其结构和形貌进行了表征,并利用紫外可见光谱(UV-VIS)表征了其在超声条件下对罗丹明B的超声催化降解性能。结果表明:氮掺杂TiO2@PPy纳米球对罗丹明B有很好的超声催化降解性能。     

脉冲电催化内电解去除浮选废水中的铅和苯胺黑药

采用脉冲电催化内电解流化床技术同时去除浮选废水中的Pb2+和苯胺黑药,运用序批试验和SEM、XPS等分析研究影响污染物去除的工艺条件、脉冲电催化效应、Pb2+和苯胺黑药的去除或降解机制。结果表明:当p H为4、电流密度为20 m A/cm2、脉冲周期为2 s、停留时间为90 min时,Pb2+和苯胺黑药的去除率分别为99.80%和78.83%,BOD5/CODCr值由0.15上升至0.41。该技术能较好地同时去除浮选废水中的Pb2+和苯胺黑药,显著提高废水的可生化性。Pb2+和苯胺黑药的去除得益于脉冲电催化内电解体系下的氧化还原反应、电沉积和高聚合度铁氢氧化物的絮凝沉淀作用等;苯胺黑药在新生态Fe2+、[H]、H2O2、·OH等活性物质的作用下先后脱除二硫代磷酸基、脱氨基、苯环开环断裂而被降解为有机小分子和无机物。     

铁活化过硫酸盐降解有机污染物的研究进展

过硫酸盐是一种稳定的、较高氧化还原电位的、适用条件温和的氧化剂,常应用于有机污染物的降解。铁作为廉价、环境友好、自然富足的催化剂,逐渐得到广泛关注。与芬顿反应类似,过硫酸盐在铁的活化下能产生自由基,从而促进有机污染物的降解。在过硫酸盐的活化体系中,铁在均相中是以亚铁和三价铁存在的,在异相中以零价铁、矿物和复合材料的形式存在,为了提高系统的效率,还引入了光、超声以及电等外加能源进行协同。文章阐述了均相和异相体系下铁活化过硫酸盐的机理和应用,并对协同方式进行了分析。指出铁是活化过硫酸盐的主要方式之一,材料的创新、能源的协同将成为该技术新的研究方向。     

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。     

《材料保护》2010年第11期

醋酸锰体系中钛材电沉积MnOx阳极的析氧催化性能 过去,对钛材在醋酸锰[Mn（CH3COO）2]电解液中电沉积MnOx层作析氧催化材料研究不充分。通过X射线衍射确定了MnOx沉积层的晶型,用扫描电镜技术观察其表面形貌;以循环伏安、极化曲线和电化学阻抗等方法测试了MnOx沉积层电极的电化学性能,探讨了MnOx沉积层电极结构、形貌与电催化性能的关系。     

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     

Pt/炭黑改性对石墨电极乙醇电催化的影响

采用真空离子镀和乙醇催化燃烧方法对燃料电池石墨电极进行纳米Pt和炭黑复合表面改性,用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、电化学工作站等手段研究电极表面改性前后的组织形貌和电催化性能,并探讨了纳米Pt和炭黑对电极电催化性能的影响.研究表明,石墨电极经过纳米Pt/炭黑复合表面改性后,其循环伏安曲线上出现了三个氧化峰并具有更大的背景电流.与纳米Pt单一表面改性相比,纳米Pt/炭黑复合表面改性后的电极对乙醇的电催化性更好.纳米炭黑表面改性获得的高比表面积以及催化材料Pt的协同作用有效提高了电极对乙醇的电催化性能.     

Ag_3PO_4/Ni纳米薄膜降解罗丹明B的光电催化性能和反应机理

采用电化学方法制备Ag3PO4/Ni薄膜,以扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和紫外-可见漫反射光谱(UV-Vis DRS)对薄膜的表面形貌、晶相结构、光谱特性及能带结构进行表征,以罗丹明B为模拟污染物对薄膜的光电催化活性和稳定性进行测定,采用向溶液中加入活性物种捕获剂和通氮除氧方法对薄膜的光催化降解机理进行探索,并提出光电催化降解罗丹明B的反应机理。结果表明:最佳工艺下制备的Ag3PO4/Ni薄膜具有致密的层状表面结构,是由多晶纳米颗粒构成的薄膜。该薄膜具有显著的光电催化活性,在最佳阳极偏压下,光电催化罗丹明B的降解率是多孔P25 Ti O2/ITO薄膜的6.69倍;相对于未加偏压的光催化,降解率提高了5.34倍,并且具有突出的光电协同效应。同时,该薄膜具有优异的光催化和光电催化稳定性。在0.1 V阳极偏压下,可使光催化稳定性提高近一倍。     

H2O2在TiO2可见光催化反应中的作用机理

以锐钛矿、金红石及混晶TiO2作光催化剂,研究了H2O2在TiO2可见光催化反应过程中的作用机理.结果表明,H2O2在TiO2表面活性位吸附后可拓宽TiO2的光吸收范围至可见光区;通过对反应体系的荧光光谱分析显示,金红石型TiO2在H2O2存在条件下,经可见光激发可持续稳定产生羟基自由基-OH.光催化实验表明,往反应体系中加入H2O2后,3种光催化剂均能可见光催化降解苯酚,且金红石型TiO2显示出最高的催化活性,反应120 min对苯酚的降解率达80%;在TiO2可见光催化反应过程中,由锐钛矿型TiO2经一系列复杂反应产生H2O2,生成的H2O2虽只是一中间产物,但对污染物的可见光催化降解起决定性作用.     

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.     

稀土铈掺杂锡锑阳极制备及降解苯酚的研究

采用电沉积-热分解法制备了稀土铈掺杂锡锑阳极,利用SEM、EMPA、XRD、动电位扫描和循环伏安测定,研究了电极涂层形貌、元素组成分布、结构和选择催化性。结果表明：电极的电极涂层结构致密,氧化物分布均匀,基体覆盖完全;电极有较高的析氧电位,对苯酚有较好的催化降解作用,在对苯酚的降解测试中,苯酚的去除率达到100%,溶液化学耗氧量（COD）的降解率为97.7%,具有深度处理含酚废水的能力。     

Sb掺杂纳米SnO_2/多孔Ti电极的制备及其降解甲基橙性能（英文）

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。     

TiN基IrO2＋Ta2O5涂层电催化性能研究

采用热分解法制备了一种以离子镀TiN膜为基体的IrO2＋Ta2O5涂层电极，通过极化曲线、循环伏安、电化学阻抗谱等电化学方法并结合扫描电镜、X射线能谱和X射线衍射研究了涂层的析氧电催化活性，并对460℃制备的涂层进行强化寿命实验。结果表明：涂层呈多孔、多裂纹的显微结构和多层电化学结构；制备温度对涂层表面形貌和电催化活性影响很大；该涂层阳极在保持了高电催化活性的同时，其使用寿命高于传统Ti基阳极，说明TiN作为此类催化电极的载体是可行的。     

纳米二氧化钛粉体的光催化性能

以紫外灯为光源,采用TiO_2悬浮体系,利用分光光度法,研究了各种实验条件对光催化效果的影响。结果表明:光强、甲基橙的初始浓度、TiO_2的浓度和晶型、溶液pH以及掺杂离子等对降解效率都有较大的影响。     

铂基纳米材料电催化剂研究进展

铂基纳米材料对氧还原和小分子氧化具有优异的催化效果,在燃料电池领域具有不可替代的作用,近年来吸引了大量的研究和关注。目前燃料电池的商业化应用依然困难,催化剂性价比低是一个重要的原因。精确调控铂基纳米材料的结构、形貌和组分,研究电催化性质的差异,有助于理解电催化反应机理。在此基础上,开发简便易行、高度可控的合成方法,获得具有高催化活性和稳定性的电催化剂,对于各种燃料电池的实际应用具有重要的促进作用。从载体负载的纯铂颗粒、组分调节、晶面控制和三维结构构建等几方面详细介绍了铂基纳米材料电催化剂制备合成和性质研究的最新进展。