IrO_2-SiO_2涂层钛阳极的失效行为研究

为探讨氧化物涂层阳极的失效原因,采用热分解法在不同焙烧温度下制备了60%IrO2-40%SiO2/Ti氧化物阳极,利用扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDX)和循环伏安测试(CV)分析了阳极在硫酸溶液的强化电解过程前后表面形貌、涂层组成和电化学性能的变化。结果表明,IrO2-SiO2涂层钛阳极失效的主要原因是钛基体和涂层之间形成了不导电的TiO2层。在强化电解过程中,低焙烧温度制备的阳极活性组分的电化学溶解和涂层的机械脱落促进TiO2层的生长。高焙烧温度制备的阳极中已生成一定量的TiO2,在电解时加速电极的失效。600℃焙烧温度下制备的电极的强化寿命最高。     

混凝土结构RuO_2-TiO_2/Ti阳极的制备与性能研究

通过热分解制备具有TiO_2晶种嵌入式钛基RuO_2(30%)-TiO_2(70%)涂覆阳极。通过XRD研究氧化涂层的物相,通过电化学方法研究了涂层阳极的电催化活性。结果表明:TiO_2粉末的添加对涂层阳极的内部结构和形貌有很大的影响。通过在涂层中加入TiO_2粉末可以提高涂层的电催化能力,当氧化物涂层中加40mol%的TiO_2晶种时的,电极涂层表现出最高的电催化活性。     

RuO_2-SnO_2电极的XRD分析和电化学表面谱

采用X射线衍射法研究了RuO_2-SnO_2混合金属氧化物电极的相结构和晶格参数．结果表明：RuO_2和SnO_2形成了具有金红石型结构的固溶体．但与RuO_2-TiO_2电极比较，晶粒较为细小，因此涂层较致密．采用循环伏安法研究了电极的活性表面（q~*），结果显示，RuO_2-SnO_2电极具有较小的电极外表面和较大的电极内表面．上述结果有助于说明RuO_2-SnO_2电极稳定性提高的原因，同时也由于形成了更稳定的RuO_2-SnO_2化合物．     

阳极放氧中钛基二氧化钌电极丧失活性的原因

本文讨论了阳极放氧中Ti/RuO_2和Ti/(RuO_2 TiO_2)电极活性丧失的原因,从而得出假设:最严重的原因或许是电解液通过裂缝或孔隙渗透入活性涂层内,活性涂层或RuO_2发生了溶解,导致在钛基体上形成一层不导通的TiO_2膜。     

钌—钛金属阳极运行情况模拟调查

本文采用实验室模拟的办法,对金属阳极涂层的烧结温度与影响金属阳极性能及运行寿命进行了初步探讨。作者认为:钌—钛金属阳极在运行过程中,其耐钝化能力、表面溶解速度、涂层与基体结合力均与电极的烧结温度有直接关系。     

RuO_2-SnO_2电极的XPS研究与氧化物表面的酸碱性

研究了RuO_2-SnO_2混合金属氧化物电极,它对NaCl溶液中的析氯反应具有良好的电催化活性及选择性。采用XPS(X射线光电子光谱)研究了电极表画的组成,发现金属阳极〔DSA(Ru-Sn〕表面的钌含量和吸附氯含量均高于DSA(Ru-Ti)。采用电位滴定法研究电极表面酸碱性,测定了零电荷点(PZC)和零电荷点的移动(ΔPZC)的数值,显示了DSA(RuO_2-SnO_2)表面的酸性更强,Cl的特性吸附也更强。由此得出:混合金属氧化物电极的电催化行为与其表面组成及性质存在密切关系。     

聚苯胺做不溶性阳极涂层的研究进展

DSA电极和铅电极是普遍使用的不溶性阳极,但这类电极均存在一定的缺点。聚苯胺被认为是最有前景的导电聚合物,通过复合反应来改善聚苯胺涂层的性能。综述了聚苯胺不溶性阳极涂层的应用,总结了聚苯胺涂层电极的几种制备方法与研究进展。     

关于活性阴极失活机理的一些认识

随着Ru—Ti金属阳极在氯碱行业的推广应用,关于这种阳极在食盐水电解过程中的失活(通常叫钝化)机理的研究也异常地活跃。提出了许多的失活机理解释,例如Ru—Ti氧化物涂层的氧缺陷;活性物质RuO_2演变为RuO_4;Ru—Ti涂层与钛基体间生成不导电的TiO_2;钛基体腐蚀;RuO_2溶解损失,涂层与基体溶蚀脱空理论等等。这些研究对于改善金属阳极的电化学性能,延长使用寿命提供了某些重要的依据,有着     

不同组成的金属氧化膜电极（DSA型）对ClO^—氧化反应速率影响的研究

本文用不同组成的钌钛、钯钛氧化膜电极(DSA 型),在不同浓度、pH、温度下测定了以 NaCl 或 NaClO_4为支持电解质的 NaClO溶液的阳极极化曲线,研究金属氧化膜组成对 ClO~-氧化反应速率的影响,结果得到:①ClO~-在阳极上的氧化反应速率受扩散步骤所控制;②不同支持电解质的中性盐效应和(?)效应不同而极化曲线的形状不同;③不同组成的金属氧化膜电极的放氧电位大小如下:Pt>PdO/TiO_2>RuO_2/TiO_2>RuO_2—PdO/TiO_2。最后一种电极的放氧电位最低可能由于 RuO_2含量高、PdO 含量过低所致。总之,在氧酸盐生产中采取减慢 ClO~-扩散速度的措施,以便防止 ClO~-在阳极上放氧,提高电流效率。PdO/TiO_2电极代替RuO_2/TiO_2电极会减少阳极上放氧。     

阳极涂层的研究进展

一种涂布了电催化活性金属氧化物的涂层阳极（DSA）是20世纪60年代发展起来的一种新型不溶性阳极电极。主要从基体、金属氧化物涂层以及制备工艺等方面论述了影响DSA阳极涂层性能的因素,并对其今后的发展方向作了展望。     

壳-核式RuO2-TiO2/CeO2-TiO2复合催化剂的制备及催化湿式氧化性能研究

以CeO2-TiO2为载体,通过化学沉积、纳米活性层包覆、纳米烧结的方法在其表面包覆了RuO2/TiO2纳米层,制备得壳-核式RuO2-TiO2/CeO2-TiO2复合催化剂。通过XRD、XPS、UV-Vis、BET、SEM、TEM等手段对催化剂进行了表征。结果表明:纳米层中的RuO2包覆在TiO2表面,也形成了一种壳-核式结构,TiO2粒子的粒径约15nm,其表面的RuO2厚度约4nm,包覆纳米层后催化剂的比表面积明显增大。以丁二酸为模拟废水,对催化剂的催化湿式氧化活性进行了测试,研究了反应温度、pH等因素对催化湿式氧化活性的影响。与浸渍法制备的催化剂相比,新催化剂催化湿式氧化丁二酸的活性显著提高。乙酸和丙烯酸是丁二酸降解的主要中间产物。     

不同疏松度TA2基材对RuO2-TiO2阳极性能的影响

采用不同疏松度的工业纯钛TA2为基材制作RuO2-TiO2阳极涂层. 对不同疏松度基材进行了金相、物相、密度、硬度和电阻率分析,并对所制钛阳极的组织结构、形貌特征、电催化活性和耐腐蚀性进行了比较. 结果表明,疏松度大(疏松)的纯钛TA2硬度比疏松度小(密实)的高60 Hv,电阻率高将近0.2 W×mm;不同基材对阳极涂层的晶体结构影响不大,采用疏松纯钛TA2所制电极的涂层由于刻蚀程度难以控制,涂层表面结构较粗糙,电极的电催化活性差,电化学性能略差,析氯电位提高了约10 mV,强化寿命比密实基体短100 min左右,且容易剥落失效.     

微波制备CuCl_2/SiO_2-TiO_2催化剂的结构及其催化性能

采用浸渍法将CuCl_2分散到SiO_2-TiO_2载体表面,微波炉处理一定时间得到催化剂样品,考察了样品在甲醇氧化羰基化反应中的催化活性。结果表明,样品中负载CuCl_2物质的量分数为15%时,活性最佳,甲醇转化率和碳酸二甲酯选择性分别为8.25%和85.01%。微波辐射导致CuCl_2高度分散于SiO_2-TiO_2上,并与载体表面发生键合作用,降低了催化剂中对设备具有腐蚀作用的Cl含量,同时形成结构稳定的活性铜物种。     

纳米SnO2-TiO2改性双极膜的制备及表征

将纳米SnO2-TiO2复合半导体材料添加到壳聚糖(CS)阴离子交换膜中,制备了PVA-CMC/nano-SnO2-TiO2-CS双极膜(CMC羧甲基纤维素钠,PVA聚乙烯醇),并用扫描电镜、接触角测定仪等对其进行了表征。研究表明,添加纳米SnO2-TiO2可提高双极膜的亲水性和机械性能。在高压汞灯照射下,纳米SnO2-TiO2复合半导体材料较纳米SnO2或纳米TiO2单一半导体材料具有更强的光催化双极膜中间界面层水解离能力,从而大大降低双极膜的膜阻抗和膜电阻压降(即IR降)。     

纳米SnO_2-TiO_2改性双极膜的制备及表征

将纳米SnO2-TiO2复合半导体材料添加到壳聚糖（CS）阴离子交换膜中,制备了PVA-CMC/nano-SnO2-TiO2-CS双极膜（CMC羧甲基纤维素钠,PVA聚乙烯醇）,并用扫描电镜、接触角测定仪等对其进行了表征。研究表明,添加纳米SnO2-TiO2可提高双极膜的亲水性和机械性能。在高压汞灯照射下,纳米SnO2-TiO2复合半导体材料较纳米SnO2或纳米TiO2单一半导体材料具有更强的光催化双极膜中间界面层水解离能力,从而大大降低双极膜的膜阻抗和膜电阻压降（即IR降）。     

层间组装SiO2-TiO2粘土材料的制备与表征

以(C2H5O)4Si和Ti(OC4H9)4为硅源和钛源,采用溶胶-凝胶法制备SiO2-TiO2柱化剂,将原土直接加入柱化剂进行柱化反应得到SiO2-TiO2柱撑蒙脱土,对其进行结构和性能表征,考察了柱化剂中Si/Ti比、柱化剂/原土比、柱化反应条件(反应温度和超声处理)及热处理温度对其结构和性能的影响. 结果表明,SiO2-TiO2柱体成功进入蒙脱土层间,在除去未参与柱化反应的柱化剂的条件下,比表面积可达127.2 m2/g,热稳定性提高了70℃,柱化剂中Si含量增加有利于热稳定性的提高,500℃以下焙烧的SiO2-TiO2柱体中Ti以钛氧四面体和八面体形式存在,600℃焙烧可形成锐钛矿晶型.     

不锈钢板负载V2O5-WO3-TiO2催化剂制备及其催化还原脱硝性能

以溶胶-凝胶法制备的TiO₂粉末为载体,偏钒酸铵和水合钨酸铵溶液为浸渍液,采用分步浸渍法制备了V₂O₅-WO₃-TiO₂催化剂,以聚乙烯醇-硅溶胶为黏合剂,采用涂覆法将催化剂粘合于经硫酸和钛酸丁酯溶胶处理过的不锈钢板板材表面,获得不锈钢板负载的V₂O₅-WO₃-TiO₂催化剂。采用XRD、FT-IR和SEM等表征手段对催化剂进行表征,结果表明,V₂O₅-WO₃-TiO₂催化剂可均匀负载于不锈钢板表面。采用氨选择性催化还原氮氧化物法研究了催化剂的脱硝性能,结果表明,在空速8 000 L·（kg·h）^-1和反应温度360 ℃的条件下,NOx脱除率超过92%,且制备的催化剂具有良好的稳定性和耐硫性。     

SnO_2-TiO_2固溶体催化剂的催化性能研究

分用XRD,XPS,CO-TPR,NH3-TPD和IR等方法表征了SnO2-TiO2固溶体催化剂的物理化学性质,不同配比的SnO2和TiO2均可形成均一的具有金红石结构的连续固溶体,TiO2表面没有酸性,SnO2和SnO2-TiO2呈微弱酸性,经CO还原的SnO2-TiO2上存在大量的强碱中心,说明SnO2和TiO2之间发生了协同作用。SnO2-TiO2固溶体的这些物化性质均十分有利于脱除SO2和NO的氧化还原反应。     

SiO_2-TiO_2负载钯催化剂的制备及其催化Suzuki反应研究

以正硅酸乙酯和钛酸正丁酯作前体,通过均匀沉淀法制备了SiO2-TiO2复合氧化物,并采用X射线粉末衍射(XRD)对复合氧化物进行了表征。采用浸渍制备了复合氧化物负载的钯催化剂Pd/SiO2-TiO2,并考察了负载催化剂在Suzuki反应中的催化性能。当投料摩尔比n(Pd)∶n(PhBr)∶n[PhB(OH)2]∶n(K2CO3)为1∶70∶105∶140,Ti/Si摩尔比和钯质量分数分别为0.5和2.0%时,回流反应10 h,联苯产率达92.8%。负载催化剂通过简单过滤即可回收利用,在5次循环使用过程中,催化活性除第1次有明显降低外,其后基本保持不变。