空氣陰極燃料電池中硫化物的定向氧化研究.pdf

1、硫化氫(H2S)作為一種臭雞蛋氣味的氣體廣泛的存在于工業(yè)廢水中，其最具有的特點(diǎn)是毒性和腐蝕性?？諝怅帢O燃料電池有很大的潛力，可以將硫化物轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫(S0)，同時(shí)可以回收電量。在本實(shí)驗(yàn)中，我們表明了在空氣陰極燃料電池中，我們可以通過(guò)控制溶液的pH來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)硫化物的電化學(xué)氧化。在pH低于7的條件下，硫化物的氧化的主要產(chǎn)物是單質(zhì)硫(S0)，而在堿性溶液中的另一種產(chǎn)物是硫代硫酸根，是通過(guò)單質(zhì)硫(S0)形成的。提高溶液的pH值，使H2S(aq)的

2、平衡向多硫離子移動(dòng)，也就提高了硫化物轉(zhuǎn)化為硫代硫酸鹽。此外，在高的pH值下，促進(jìn)了硫化物水溶液中的電子在碳電極上的轉(zhuǎn)移。然而，提高溶液的pH值，卻加劇了單質(zhì)硫(S0)沉積在電極表面而導(dǎo)致鈍化，從而延緩了硫化物的氧化速率。在pH=7的條件下，空氣陰極燃料電池得到最高的單質(zhì)硫(S0)回收率，可達(dá)到71.3％，同時(shí)庫(kù)倫效率高達(dá)55％。
　　為了進(jìn)一步提高空氣陰極燃料電池對(duì)硫化物的氧化速率，進(jìn)行調(diào)節(jié)空氣陰極燃料電池的條件，制備出高催化活性

3、的Mn3O4/GF復(fù)合材料。當(dāng)溶劑熱時(shí)間為12h制備的Mn3O4/GF復(fù)合材料作為陽(yáng)極時(shí)，在不同pH的條件下，完全氧化硫化物的時(shí)間都有一定的縮短，并且pH=8和9的條件下，硫代硫酸根的量有所減少;當(dāng)增加溶劑熱時(shí)間時(shí)，在pH=7的條件下，隨著溶劑熱時(shí)間的增加，完全氧化硫化物的時(shí)間有所減少，溶劑熱時(shí)間為36h比溶劑熱時(shí)間為12h制備出來(lái)的Mn3O4/GF復(fù)合材料完全氧化硫化物的時(shí)間要縮短20h，比空白活化碳?xì)忠s短30h;在pH=8的條件下