PbO2/Ti复合电极在电催化降解除草剂废水中的应用

以生产除草剂过程中废水作为研究对象,采用活性炭吸附法、Fenton氧化法、电解氧化法、光催化氧化法相结合,将废水的化学需氧量(COD)从72186mg/L降至150mg/L。并重点研究了PbO2/Ti复合电极在电催化氧化中对废水处理的最佳条件。结果表明,废水为中性、电极间距离为5mm条件下,加入少量的H2O2可以显著地提高电解氧化效率,再经光催化氧化降解后可以达到国家废水排放标准。     

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.     

钛基二氧化铅电极的研究进展

综述了国内外钛基二氧化铅电极的制备方法,包括电沉积法、热分解法、热浸法、溶胶凝胶法;分析了添加某些固体颗粒及离子对钛基二氧化铅电极改性的影响.结合相关学者最新的研究成果,展望了未来钛基二氧化铅电极材料的发展趋势.     

RuO2含量对Ti／SnO2＋Sb2O3／RuO2＋PbO2阳极性台皂的影响

采用热分解法制备了以钛为基体、SnO2＋Sb2O3为中间层、RuO2＋PbO2为活性层的Ti／SnO2＋Sb2O3／RuO2＋PbO2电极。应用极化曲线法和循环伏安法测定不同RuO2含量下电极在25℃，0．5mol／LH2SO4溶液中的电催化活性。实验结果表明，随着RuO2含量的增加，相同电极电位下的电流密度增大；相同的扫描速率下，RuO2含量增加，电极的伏安电荷值增加，即电极的电催化活性随着RuO2含量的增加而增加。在1．0mol／LH2SO4溶液中，60℃、电流密度为2．0A／cm^2条件下，电极寿命快速检测结果表明，Ti／SnO2＋Sb2O3／RuO2＋PbO2电极的寿命随RuO2含量的增加而下降；但与不加有SnO2＋Sb2O3中间层的Ti／RuO2＋PbO2电极相比，电极寿命则显著增加。RuO2的含量还对电极的表面形貌有明显的影响。     

不同前驱体制备的锡锑中间层对Ti／SnO2＋Sb2O3／PbO2电极性能的影响

研究了以乙二醇与柠檬酸反应制得的乙二醇柠檬酸酯溶液、乙二醇、乙醇、正丁醇为前驱体溶剂制备的锡锑中间层对Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2电极性能的影响,用XRD、ESEM对不同前驱体制备的锡锑中间层和对应的二氧化铅活性层进行了表征,并用极化曲线法和阳极寿命快速检测法比较了不同前驱体对Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2电极的阳极寿命和在1．0mol/L硫酸溶液中的电催化活性的影响。结果表明,不同前驱体溶剂对锡锑中间层的结构和形貌有着显著的影响;以乙二醇与柠檬酸反应制得的聚合前驱体为溶剂制备的锡锑中间层表面致密,锡锑含量相对较高,该中间层的均匀度和平整度明显好于其它3种前驱体。由聚合前驱体中间层制得的Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2电极的使用寿命明显提高,但不同中间层前驱体对电极的电催化活性影响不大。     

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     

制备温度和电流密度对不锈钢基PbO2 电极电化学性能的影响

在不同温度和电流密度的条件下,制备不锈钢基PbO2电极,分析了电极的析氧曲线及析氧动力学参数,进而考察了温度和电流密度对PbO2电极节能性和电催化活性的影响。结果表明:温度为80℃,电流密度为30mA/cm2时,制备的电极成分稳定,重现性好,可有效降低槽电压,电催化活性良好;在小电流密度下的主要产物为β-PbO2,大电流密度下生成部分α-PbO2;与传统的铅基阳极材料相比,该PbO2电极节能性和催化活性均有较大程度的提高。     

钛基PbO2电极上苯酚的电化学氧化

以Ti为基体，通过热分解Pb（NO3）2水溶液制备了Ti／PbO2电极以及含有SnO2＋Sb2O3中间层的Ti／SnO2＋Sb2O3／PbO2电极，并将所制备的电极应用于模拟苯酚废水的电化学氧化降解。结果表明：含有SnO2＋Sb2O3中间层的Ti／SnO2＋Sb2O3／PbO2电极在相同的操作电流密度下，槽电压低于未加中间层的Ti／PbO2电极。以聚合前驱体制得的Ti／SnO2＋Sb2O3／PbO2电极为阳极时，在25℃，电流密度15mA／cm^2下，恒电流电解浓度为2．13×10^-3mol／L的模拟苯酚废水，电解3．0h后，苯酚浓度降为1．67×10^-5mol／L，苯酚去除率达99．2％；电解6．5h后，COD下降率为84.3％。阳极寿命快速检测实验结果表明，添加锡锑中间层后的Ti／SnO2＋Sb2O3／PbO2电极，其寿命显著提高。     

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。     

β－PbO2电极中加入纳米级TiO2的性能研究

通过对传统电沉积β-PbO2工艺技术的改进(在镀液中加入纳米级TiO2)，使镀层β-PbO2的脆性大大降低，从而使其可在温度为90℃的H2SO4介质中使用，镀层不会从基材剥落，而是自然损耗。     

长悬臂三坐标测量机测端抖动实时修正系统

长悬臂三坐标测量机是用来在线测量工字钢结晶器内腔尺寸的，测量运行过程中，由于长悬臂及测杆的弱刚性和各轴传导结构的非理想性，造成测杆端部的空间抖动，直接影响测量精度。论文结合有限元分析了产生抖动的原因，基于面阵CCD和图像处理技术，建立检测系统并建模，实时检测测头触发瞬间测杆端部在空间3个方向的抖动位移，在VC＋＋6．0环境下编写软件，通过软件计算实时修正抖动对测量精度的影响。并通过试验验证了该系统的实用性。     

β-PbO2电极的改性制备及其性能

通过对传统电沉积β-PbO2工艺技术的改进 (在镀液中加入纳米级TiO2),使镀层β-PbO2,的脆性大大降低,从而使其在温度为90℃的H2SO4介质中使用,镀层不会与基材剥落,而是自然损耗.     

Cr35Ni45钢高温长期服役过程中的组织演化规律分析

采用光学显微镜、XRD、扫描电镜和电子探针等手段对不同服役时间(原始态、服役1.5年及6年)Cr35Ni45型裂解炉管的组织形态及析出相演化规律进行系统分析。结果表明,原始铸态炉管的组织为奥氏体基体、长条状M7C3碳化物及鱼骨状NbC与基体的共晶体;高温长期服役过程中,M7C3发生向M23C6碳化物的转变,共晶碳化物NbC发生向铌镍硅化物或η相转变,同时,晶内析出大量弥散分布的颗粒状二次M23C6碳化物;随着高温服役时间的进一步延长,碳化物形态从原始的条状、鱼骨状向块状转变并逐渐连接成网,晶内析出的二次碳化物随服役时间的延长逐渐溶解合并,数量减少。造成Cr35Ni45钢高温长时服役过程中析出相结构及形貌变化的主要原因在于该钢1000℃左右的服役条件及高温下析出相的稳定性。     

Preparation and Characterization of Titanium Based PbO2 Electrodes Doped with Some Common Elements

采用电沉积法制备了4种钛基体PbO2电极,其中3种分别采用Fe、Ni和Ag进行掺杂。利用SEM、XRD、强化寿命测试及线性伏安扫描对所制备4种电极性质进行表征,结果表明:4种电极表面均为四方体形PbO2颗粒;非掺杂电极及Ni掺杂电极的平均颗粒直径非常接近,且要小于Fe掺杂及Ag掺杂电极;Fe掺杂电极的强化测试寿命最长(116h),这可能是由其致密的表面所导致;Ni掺杂电极的析氧电位为4种电极中最高,并在苯酚降解实验中拥有最高的COD去除效率及平均电流效率,以及最低的能耗值。     

IrO2-MnO2中间层Ti/RuO2-TiO2-SnO2电极制备及性能

通过热分解法制备了含IrO2-MnO2中间层Ti/RuO2-TiO2-SnO2电极,采用SEM、EDX、XRD、CV等检测方法对中间层进行表征,同时采用强化加速寿命试验对电极电化学稳定性进行表征。结果表明:450℃时前躯体完全氧化并形成固溶体,制备的中间层晶粒细小,表面结构致密,电化学孔隙率小。添加中间层使Ti/RuO2-TiO2-SnO2电极强化寿命由未加中间层的7.5h提高到995.8h,远高于国家标准20h。     

钛基二氧化锡电极的制备及性能研究

采用热分解法制备了钛基二氧化锡电极，并用XRD，SEM对电极涂层进行了表征，应用快速电极寿命法测试了钛基二氧化锡电极在60℃，1．0mol/L H2SO4溶液中的使用寿命。以降解苯酚为目标，用循环伏安法考察了该电极的电催化氧化性能。结果表明，苯酚转化率达到96．5％，其电催化性能优于传统单质铅电极和Ti／PbO2电极，是1种优良的电催化剂。     

电解铝液直接铸轧生产PS版铝板基表面缺陷的研究

研究了电解铝液直接铸轧生产PS版铝板基的主要缺陷,并分析了缺陷产生的原因.结果表明:使用电解锌;液直接铸轧生产PS版铝板基的表面缺陷主要是黑丝、黑条、亮片、亮斑、铝粉压入、坑洞、粘伤等.黑丝宏观上呈连续长条状,吸附杂质时显现黑色丝状;微观上在低倍下类似一条沟槽.黑丝的形成原因主要是铝液扒渣不彻底、静置炉中熔体温度控制不当或精炼不充分、陶瓷过滤板局部孔隙较大、合金中铁硅比例不合适等.黑条宏观上是一条或多条间断性的长条缺陷,局部由多条类似黑丝的缺陷平行组成.黑条缺陷是黑丝缺陷的密集形态.     

Ti3B4表面修饰对Mg45Ti3V2Ni50合金电极循环稳定性的影响

用机械合金化法合成不同组成的Ti-B系列的复合物与Mg45Ti3V2Ni50储氢合金.探索Ti、B复合修饰对Mg45Ti3V2Ni50合金循环稳定性的影响,筛选出对Mg45Ti3V2Ni50合金电极综合修饰效果较好的Ti3B4.将Ti3B4以不同质量比对Mg45Ti3V2Ni50合金电极球磨修饰.结果表明:不同比例的修饰,对储氢合金电极循环稳定性的提高程度不同,持久性不同,Ti与B复合修饰提高镁基储氢合金的循环寿命存在一个最佳组成和最佳比例.     

新型Nd掺杂PbO2阳极性能及对AOII的电催化氧化研究

采用电沉积法制备了稀土金属Nd改性PbO2电极（Nd-PbO2）,并通过扫描电镜（SEM）、X射线衍射（XRD）、X射线光电子能谱（XPS）、荧光光谱（FP）、线性极化扫描（LSV）、强化寿命测试（ALT）、循环伏安扫描（CV）等方法表征了其表面结构和电化学性能,探讨了对酸性橙II（AOII）的电催化氧化性能。SEM、XRD、XPS测试结果表明,Nd以Nd3 形式掺杂进入电极镀层,同时对表面形貌、元素组成均有不同程度的改变,但不改变镀层表面的β-PbO2晶型;电化学性能测试表明,Nd掺杂可有效提高电极的析氧电位和稳定性;CV测试及AOII降解实验结果表明,Nd-PbO2电极对AOII还表现出直接氧化作用,电催化氧化AOII能力更强;FP分析表明,Nd-PbO2具有较强的催生羟基自由基能力,可增强电极降解有机物的催化活性。     

Ti／IrO2-Ta2O5阳极的制备及其析氧电催化性能研究

通过热氧化技术在500℃条件下制备了一系列Ti／IrO2-Ta2O5阳极。采用线性扫描和循环伏安技术分析了不同铱钽比阳极涂层的析氧电流、电位和伏安电荷的变化规律，并结合扫描电镜（SEM）及X射线衍射（XRD）技术研究了Ti／IrO2-Ta2O5阳极的表面形貌、组成、结构对析氧电催化性能的影响。研究表明，在IrO2-Ta2O5涂层中，铱钽由于存在一定的互溶度而形成固溶体结构，铱钽互溶度与涂层中铱钽比有关且影响IrO2晶胞的大小。随着涂层组元IrO2含量的增加，涂层表面细小的IrO2晶体聚集体增多，析氧电催化活性增强；但当IrO2含量过多时，涂层附着力的下降和机械强度的降低对析氧电催化性能产生负面影响。IrO2-Ta2O5涂层的活性表面积不仅取决于活性组元IrO2的含量，还与涂层的结构有关。适宜的铱钽比才具有最大的催化活性。其原因可能在于涂层中加入的适量惰性元素钽与IrO2晶胞形成部分固溶体结构，增强了涂层附着力与机械强度，同时形成了多裂纹的网状表面结构，增加了涂层活性表面积，提高了电极的析氧电催化活性与电解稳定性。