鈦基復合氧化物電極材料催化性能的研究.pdf

1、鈦基金屬氧化物陽極(Dimensionally Stable Anode,DSA)因其具有良好的催化活性得到國內(nèi)外眾多環(huán)境工作者的青睞.但是,DSA陽極電催化降解有機廢水的技術一直未能廣泛應用,主要是因為該方法處理廢水存在兩個較難克服的“時間”問題:一是處理廢水時間的問題,即電催化法的效率如何提高;另一個是電極壽命的問題,即電極的穩(wěn)定性如何提高,而電極材料是決定這兩個時間問題的關鍵因素.
　　本文通過溶膠-凝膠法向活性層中添加氟元

2、素,來提高復合電極的電催化活性及使用壽命.同時也考察了氟源中不同的一價陽離子對電極催化活性及使用壽命的影響.并用KF摻雜的鈦基復合氧化物電極催化降解實際的酚醛廢水,評價該電極的使用性能.本文主要研究內(nèi)容如下:
　　1.用溶膠-凝膠法制備了不同氟化物(LiF、NaF、KF、NH4F、HF)摻雜的Ti/SnO2-Sb-F復合電極,通過XRD、SEM對不同氟源摻雜的復合電極的表面結構進行了表征,可知不同氟化物的摻雜均沒有改變 SnO2的

3、金紅石結構.通過循環(huán)伏安和塔菲曲線電化學測試,可知 KF慘雜的Ti/SnO2-Sb-F復合電極具有高于其它氟源摻雜的陽極析氧電位和交換電流密度.
　　2.以甲基橙為目標降解物,考察不同氟源摻雜的復合電極的催化性能,通過不同降解時間下,甲基橙溶液的紫外-可見光譜圖可知,用不同氟源摻雜的Ti/SnO2-Sb-F復合電極對甲基橙均具有較好的降解效果,其中用KF、NH4F摻雜的Ti/SnO2-Sb-F復合電極對甲基橙的催化性能高于其它氟源

4、摻雜的復合電極.
　　3.通過正交試驗優(yōu)化出用KF摻雜的Ti/SnO2-Sb-F復合電極的最佳制備條件和電解條件:優(yōu)化的溶膠涂層數(shù)為9,煅燒溫度為773K,溶膠中維持 Sn/Sb摩爾比9/1,優(yōu)化的KF摻雜摩爾比為0.5,固定電解電壓3V,甲基橙濃度50mg/L,添加劑 Fe(Ⅲ)濃度110mg/L,溶液 pH=2.0.當電解75min時,復合電極對甲基橙的降解率達93％.優(yōu)化復合電極材料表面的X射線衍射和X光電子能譜分析說明,復