电沉积PbO2-WC-ZrO2复合电极材料的工艺研究

研究了不锈钢基体上复合电沉积PbO2-WC-ZrO2复合电极材料的工艺,并通过研究固体微粒的质量浓度及各种工艺参数对PbO2-WC-ZrO2电极材料的电化学性能的影响规律。为析氧反应的阳极用复合电极材料,确定了最佳配方及操作条件:硝酸铅250 g/L、硝酸15 g/L、WC 40 g/L、ZrO250 g/L、温度20℃、电流密度3.0 A/dm2,电沉积时间2.5 h。在此条件下,可获得PbO2-(7.55%)WC-(4.10%)ZrO2复合电极材料。     

不锈钢基PbO2电极电催化氧化降解甲基橙性能的研究

本研究以自制的不锈钢基PbO2电极对25mg·L^-1的甲基橙溶液进行电催化氧化降解。考察了电流密度、支持电解质浓度、溶液pH值、温度等因素对甲基橙脱色率的影响,确定了电催化氧化甲基橙的最佳反应条件,即电流密度为50mA/cm^2,支持电解质Na2SO4的浓度为0．04mol·L^-1,降解20min后,甲基橙脱色率可达到90％以上。本研究还对几种不同印染废水进行了电催化氧化降解,结果表明,不锈钢基PbO2电极对不同的印染废水均有较好的脱色效果。     

新型Ni修饰钛基PbO2电极处理印染废水的研究

采用电沉积法制备了新型Ni修饰钛基PbO2电极,并利用循环伏安曲线法(CV)对电极性能进行了研究.利用新型Ni修饰钛基PbO2电极为阳极,石墨电极为阴极,在实验室水平下对印染废水进行预处理,并对影响去除效果的各种因素进行了正交试验,从而确定了最佳工艺条件为:电解时间6 h、电流0.6 A、曝气量45 L/h、硫酸哑铁投加量5.0 g/L、极板间距50 mm.在该工艺条件下,COD去除率为63.5%,且废水的BOD5/COD提高了48.1%.     

新型PbO2电极的制备及降解有机废水应用进展

本文对新型Pb02电极制备方法与改性以及在难降解有机废水中应用的研究成果和最新进展进行了综述,并对该研究领域今后的发展趋势进行了分析。     

PbO2电极氧化有机废水的研究

采用电沉积法制备PbO2电极及其复合电极,并以其为阳极对含酸性红B的模拟染料废水进行处理。结果表明Co-Bi-PbO2/Ti电极兼有较高的催化效果和较长的使用寿命,是今后研究和发展的重点。极化曲线的研究表明,Co-Bi-PbO2/Ti电极的析氧电位约在2.1Vvs.RE(RE:SO42-Hg2SO4Hg),明显高于石墨和Sn-SbOx/Ti电极,有较高的析氧过电位,这也正是Co-Bi-PbO2/Ti氧化有机物能力强的原因。     

陶瓷基PbO2电极的制备及其处理Ni-EDTA络合废水

采用化学沉积-电沉积法的方法制备了陶瓷/α-PbO_2、陶瓷/α-PbO_2/β-PbO_2、陶瓷/α-PbO_2/β-PbO_2-PTFE电极,采用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)、线性扫描伏安(LSV)和电极加速寿命等方法对电极进行表征及化学性能测试。分别以这3种电极作为阳极,电化学氧化Ni-EDTA,同时阴极电沉积回收镍。实验结果表明,陶瓷/α-PbO_2/β-PbO_2-PTFE比其他2种电极具有更高的电氧化破络能力,在Ni-EDTA初始质量浓度为100 mg/L、电流密度为30 mA/cm2,pH=3.1下电氧化180 min后,Ni-EDTA去除率可达96.2%,阴极镍元素回收率达17.9%。     

钛基PbO2电极的制备及其电催化性能

采用电沉积方法制备了铁掺杂Ti/SnO_2 Sb_2O_3/PbO_2电极,并用X-射线衍射、扫描电子显微镜和极化曲线对其进行了表征,以亚甲基蓝为目标有机物,考察了其电催化氧化性能。结果表明,中间层的引入和铁的掺杂显著提高了钛基PbO_2电极的电催化氧化能力;反应过程中电极表面产生的羟基自由基对亚甲基蓝的氧化去除起着主要作用。     

石墨/TiC、石墨/TiB2复合电极材料的研制

在不同的熔融介质中,分别制得了石墨／ＴｉＣ和石墨／ＴｉＢ２复合电极材料。实验结果表明, ＴｉＣ和ＴｉＢ_２的生成反应主要受离子通过产物层的扩散步骤控制。扫描电镜分析表明,ＴｉＣ产物层和ＴｉＢ２产物层与石墨基体结合致密,但产物层不够均匀。     

石墨／TiC,石墨／TiB2复合电极材料的研制

在不同的熔融介质中,分别制得了石墨／ＴｉＣ和石墨／ＴｉＢ２复合电极材料。实验结果表明,ＴｉＣ和ＴｉＢ２的生成反应主要受离子通过产物层的扩散步骤控制。扫描电镜分析表明,ＴｉＣ产物层和ＴｉＢ２产物层与石墨基体结合致密,但产物层不够均匀。     

二氧化铅电极的制备及应用现状

二氧化铅电极具有耐腐蚀性好、导电性强、析氧过电位高、催化性好、成本低等优点，是性能良好的阳极材料。介绍了二氧化铅电极的电化学性能及其在无机化学工业、有机化学工业和环保领域的应用现状；综合评述了国内外不同二氧化铅复合电极的制备方法、过程和不足；介绍了目前国内外最新的二氧化铅／SPE复合膜电极的发展现状、优点及制备方法。指出随着电化学工艺的发展，二氧化铝电极的应用将更加广泛，拥有更多优越性的二氧化铅／SPE复合膜电极的研究也将更加深入。     

不锈钢基二氧化铅-碳化钨-氧化铈复合电极的制备

研究了不锈钢基体上PbO2-WC-CeO2复合电极材料的电沉积工艺,通过分析其在由65g/LZn2+和150g/LH2SO4组成的电解锌液中的析氧动力学参数、Tafel曲线以及扫描电镜观察,考察了温度、电流密度和WC、CeO2固体颗粒质量浓度对该电极催化活性和耐蚀性的影响,确定了复合电沉积的较佳工艺:CeO240g/L和WC20g/L,电流密度25mA/cm2,温度60°C。在此工艺条件下可以获得致密、均匀的不锈钢基PbO2-WC-CeO2复合电极材料,其交换电流密度为0.732A/cm2,腐蚀电流密度为3.924×105A/cm2。     

Ag掺杂Ti/PbO2电极的制备及其在苯酚降解中的应用

使用化学还原和电沉积的方法制备了单质银（Ag）掺杂的Ti/PbO₂电极（Ti/Ag-PbO₂）。在保持镀银液浓度一定的条件下,通过改变镀银的时长制备出三种银含量的钛基体二氧化铅电极（Ti/Ag1-PbO₂、Ti/Ag2-PbO₂、Ti/Ag3-PbO₂）。利用X射线光电子能谱（XPS）和X射线荧光光谱分析（XRF）确定了PbO₂电极中Ag的价态和掺杂量。扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射（XRD）结果表明,Ag掺杂未明显改变电极的表面形态和晶型。根据涂层附着力测试试验发现,掺银PbO₂电极与基底之间有更好的结合力,电极使用寿命提高了约2.5倍。电化学交流阻抗谱（EIS）和循环伏安法（CV）测试结果表明,Ag的掺杂大幅降低了PbO₂电极的电荷转移电阻,提高了电极的电催化活性。利用掺银量2.7%（质量分数）的Ti/PbO₂电极降解100mg/L的苯酚水溶液,相较常规Ti/PbO₂电极,完全降解时间缩短了33.3%,降解能耗下降了34%。     

Ni(OH)2与不同碳质材料复合制备超级电容器电极材料研究进展

超级电容器具有功率密度大、寿命长、生产成本低等优点,被认为是最有发展前途的储能系统之一。然而,超级电容器的低能量密度阻碍了其实际应用。由于存储的能量与CV2成正比,可以通过增加材料的电容"C"或操作电压窗口"V"或两者同时增加来提高超级电容器的能量密度。然而具有宽电位窗口的有机电解质离子往往电导率差,成本高,容易引起环境问题。因此为改善能量密度,应采用高比电容的电极材料,故而设计出具有高比电容的适合电极材料就成为研究热点。Ni(OH)2作为超级电容器电极材料,具有理论容量大、成本低、天然丰富、易于合成等优点,近年来备受关注。但由于Ni(OH)2导电率低、比表面积小,其容量劣化严重。碳质材料作为双电层超级电容器的电极材料,其能量存储机制取决于电极表面的电解质离子吸附和解离,具有导电率好、原料丰富、成本较低、电化学稳定性高等优点而应用广泛。因此,有必要将高导电碳质材料引入Ni(OH)2组成复合材料以提高电容性能。笔者综述了Ni(OH)2基材料的合成方法,特别是与碳质材料复合来提高Ni(OH)2基材料的循环稳定性和倍率性能方面的研究新进展。     

凹凸棒土/石墨复合材料电极的制备及性质

以酸化处理的凹凸棒土粉和膨胀处理的石墨粉为原料、环氧树脂为粘合剂,制得凹凸棒土/石墨复合材料电极。采用扫描电镜、红外光谱等对其形貌和结构进行表征。探讨了电极材料类型、富集时间、平行测定次数对模拟苯酚废水峰电流的影响。研究结果表明,凹凸棒土/石墨复合材料电极比普通石墨电极对峰电流的响应更明显,且稳定性好,无二次污染。     

溶胶-凝胶法制备不锈钢表面SiO2-TiO2-Al2O3-ZrO2涂层

在乙醇中,分别以盐酸、醋酸为催化剂,以正硅酸乙酯、钛酸正丁酯、硝酸铝、氧氯化锆为金属醇盐前躯体,通过分步水解法制备了SiO2-TiO2-Al2O3-ZrO2复合溶胶,利用浸渍法将陈化后的复合溶胶涂覆到不锈钢表面制得透明的复合涂层。对SiO2-TiO2-Al2O3-ZrO2复合涂层进行了差热分析(DTA)、失重分析(TG)、红外光谱(IR)、X射线衍射分析(XRD)以及耐HCl、CuSO4和FeCl3溶液浸泡腐蚀实验。结果表明,涂层中存在TiO、SiO、AlO键的氧化物网状结构,其XRD图中出现了锐钛矿和板钛矿的相结构。该涂层致密,具有良好的耐蚀性能。     

疏水性二氧化铅电极的镀制及强化寿命研究

研究了钛和陶瓷基体上电镀疏水性 Pb O2 电极的工艺 ,测试了电镀工艺中电解液组分 HF、聚四氟乙烯乳液、Cu( NO3 ) 2 、Fe( NO3 ) 3 、Mn( NO3 ) 2 、HNO3 ,以及温度、电流密度、电流波形对电镀所得的 Pb O2 电极寿命的影响。研究发现 ,陶瓷基体 Pb O2 电极具有较好的性能 ,在 9mol/L H2 SO4溶液中 ,1 0 0 A/dm2 的电流密度下连续电解 ,寿命可达 1 30 0 h以上。