PbO2电极的改性及非均相电催化氧化废水中的硝基苯

使用热分解 电镀法制备Ti基PbO₂电极（Ti/PbO₂）、 F^-掺杂Ti基PbO₂电极（Ti/F-PbO₂）和F^-,La³⁺共掺杂Ti基PbO₂电极（Ti/F-La-PbO₂）, 并通过扫描电镜(SEM)表征Ti/F-PbO₂电极和Ti/PbO₂电极的表面结构, 用X射线衍射(XRD)测试分析Ti/PbO₂电极、 Ti/F-PbO₂电极和Ti/F-La-PbO₂电极的晶相. 通过加速电解寿命和电催化降解废水中硝基苯的实验, 研究F-掺杂和F^-,La^3+共掺杂对PbO₂电极稳定性及电催化活性的影响. 使用SEM和XRD测试分析了Fe³⁺/MgO的表面结构及晶型, 并将自制Fe³⁺/MgO催化剂应用于电催化处理废水中硝基苯的实验体系, 探讨了电解体系中相关因素和催化剂用量对废水中硝基苯及化学耗氧量(COD)去除率的影响. 结果表明:  La³⁺掺杂使电极镀膜表面晶粒细化; 不同掺杂均影响晶体生长的晶面取向; F^-掺杂提高了PbO₂阳极的电解寿命; La³⁺掺杂改善了PbO₂电极的导电性能; Ti/F-La-PbO₂电极的电催化降解活性显著提高; 在电解体系中, 催化剂显著提高了电解反应速率和COD及废水中硝基苯的去除率; 硝基苯的降解符合一级反应动力学.     

CNT-PbO2阳极电催化氧化PCP-Na的研究

结合电泳和电沉积技术制备了CNT修饰的PbO₂阳极(CNT-PbO₂),用于电催化氧化降解高毒、难生物降解的有机污染物五氯酚钠(PCP-Na).采用循环伏安和电催化氧化实验对比研究了普通PbO₂阳极和CNT-PbO₂阳极电催化氧化降解PCP-Na的活性,并研究了电场电压、PCP-Na初始浓度、电解质浓度和温度对CNT-PbO₂阳极电催化氧化PCP-Na降解效率的影响.结果表明：CNT修饰显著提高了PbO₂电极的吸附性能,在吸附/电吸附的作用下,PCP-Na可在短时间内迅速富集在阳极表面,从而使电催化降解效率得到极大提高.     

纳米PbO2/TiO2催化电极的制备及其对己二醛氧化的电催化性能

用电解法在乙二醇溶液中制备铅和钛醇盐配合物PbTi₂(OCH₂CH₂OH)_12-x, 将其电解液水解、 真空干燥后于450 ℃煅烧2 h, 得到纳米级PbO₂/TiO₂粉体, 通过溶胶 凝胶法在钛丝表面得到纳米PbO₂/TiO₂电极. 电解产物通过红外光谱(FT IR)和Raman光谱表征, 纳米PbO₂/TiO₂粉体使用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)表征, 并采用循环伏安法在盐酸和己二醛溶液中考察电极的氧化还原行为及电催化活性. 实验结果表明: 有机体系电解法得到的纳米PbO₂/TiO₂粉体颗粒
分散较理想, 粒径为100~150 nm; 纳米TiO₂掺杂PbO₂电极的氧化峰电流密度为157 mA/cm², 氧化还原峰电位差明显减小, 具有较高的电催化活性, 催化合成己二酸的电流效率和产率分别为89.2%和97.4%.     

Ti/PbO2电极电催化氧化处理含盐有机废水的研究

为了考察电催化氧化法处理含盐有机废水过程中工艺参数对污染物去除能力的影响，对电极材料进行了对比选择，随后采用网状Ti/PbO₂电极作为优势阳极，钛板作为阴极处理含盐有机废水.通过正交实验，考察了电流密度、流量、初始pH、板间距、处理时间5个因素对化学需氧量(COD_cr)、氨氮、总有机碳(TOC)、总氮(TN)的处理效果.实验结果表明，在电流密度为20 mA·cm^-2、流量125 mL·min^-1、pH为6～7、板间距为2.2 cm、处理时间为5 h的条件下，COD_cr、氨氮、TOC、TN去除率分别为71.2%、98.5%、54.3%、93.6%.     

同槽电解生成锰和二氧化锰

分别采用预电解法,Mn(NO₃)₂热解,热解-预电解方式制备MnO2覆层Ti电极,并分别作为电解二氧化锰的阳极,硫酸锰-硫酸为电解液,研究不同的电流密度、温度、酸度对电解二氧化锰电流效率的影响.研究表明：采用热解-预电解法制备的Ti-MnO₂电极,抗钝化能力强,表面致密,MnO₂覆层与Ti基结合牢固,适合作为电解阳极使用.采用盐桥,素烧瓷,玻璃纤维作为阴阳极隔膜,阳极采用上述Ti-MnO₂电极,使用经过抛光的不锈钢作为阴极,在同一电解槽中同时电解生成电解MnO₂和金属锰,较佳条件下阳极和阴极电流效率分别能达到90%和60%,产品符合质量要求.     

Ti对Sn-xTi/Al2O3润湿性的影响

针对添加活性元素Ti有利于改善金属/Al₂O₃体系的润湿性、但润湿机制仍不明确问题,研究采用改良座滴法,研究了熔融Sn-(原子分数为0%、2%、5%)Ti合金在973~1 273 K高真空中在Al₂O₃表面的润湿性.研究结果表明:Ti原子分数的增加会显著改善Sn-xTi/Al₂O₃体系的润湿性,润湿性改善的原因在于Ti在界面处的吸附降低了固/液界面自由能,而并非界面析出的反应产物.对此结论,应用吸附的统计热力学模型验证了实验结果,并证明Sn-xTi/Al₂O₃体系的铺展动力学在很大程度上受控于吸附动力学.     

Cu(OH)2纳米线/Cu网电极制备及还原水中硝酸盐性能研究

工厂化养殖尾水中硝酸盐污染问题日益严重,而电化学还原技术中铜作为阴极材料去除NO^-₃-N存在活性位点少和吸附能力差的问题.为此采用一种具有高长径比(120)的Cu(OH)₂纳米线/Cu网电极材料应用于NO^-₃-N的电催化还原.首先,通过调控阳极氧化条件制备了Cu(OH)₂纳米线/Cu网.然后,通过对Cu(OH)₂纳米线/Cu网进行表征分析和去除NO^-₃-N性能测试,确定25℃、1.0 mol/L NaOH和2.0 mA/cm²为Cu(OH)₂纳米线/Cu网最佳阳极氧化条件.在双池隔膜反应器中,以该电极为阴极,RuO₂-IrO₂-TiO₂/Ti为阳极,对NO^-₃-N(50 mg/L)去除率达到98%,NO^-_3<...     

IF钢中含Ti夹杂物的衍变规律

系统研究了Ti-IF钢冶炼过程和铸坯中含Ti夹杂物的组成、分布与微观形貌,揭示了含Ti夹杂物的衍变规律.热力学分析和实验结果表明:在IF钢冶炼过程中无TiN生成,含Ti夹杂物的存在形式是以TiO₂为主的钛氧化物结合其他氧化物的复合夹杂:而在连铸凝固过程中,由于钢液温度降低和元素的偏析作用,TiN夹杂以异质形核的方式生成.IF钢铸坯中非金属夹杂物主要是大尺寸Al₂O₃颗粒和存在中间过渡层的TiN—Al₂TiO₅-Al₂O₃复合夹杂物,其形核长大过程是[Al]、[Ti]和[O]先在细小的Al₂O₃颗粒上反应生成一层Al₂TiO₅,然后TiN在Al₂TiO₅表面形核长大.根据连铸过程和铸坯中含钛夹杂物的研究得出,Ti-IF钢铸坯中TiN夹杂难以去除,但是可以使其变性以实现对钢中含钛夹杂物的控制.     

处理电压对钛合金微弧氧化膜相结构的影响

在Na₂CO₃ Na₂SiO₃溶液中, 采用正负不对称的专用交流高压电源制备了钛合金微弧氧化膜. 利用X射线衍射研究了处理参数(阴、 阳极峰值电压, 处理时间等)对微弧氧化膜相结构的影响. 实验结果表明, 氧化膜主要由金红石和锐钛矿的TiO₂及少量不饱和氧化的Ti₆O₁₁(TiO_1.83)相组成, 它们在氧化膜中各自所占的比例受处理时间和阴、 阳极峰值电压的影响较大. 当阴、 阳极峰值电压分别控制在45 V和320 V, 处理时间为30 min时, 氧化膜中金红石TiO₂的含量最高, 达到80%.     

电解法处理罗丹明B生产废水的工艺及机制研究

随着染料工业的不断发展,其生产过程中产生的废水已成为主要的工业水体污染源。采用电解法处理罗丹明B生产废水,首先研究了极板材料和电流密度对废水处理效果的影响,结果表明：分别以镍板和RuO₂-IrO₂-TiO₂/Ti钛网为阴、阳极,控制极间距3 cm,电流密度2.0 A/dm²,电解时间40 min,废水COD去除率可达44.3%,脱色率高达94.7%。然后通过H型电解槽实验和红外光谱对电解法处理罗丹明B生产废水的机制进行了探究,初步推断：阳极表面生成的氯气溶于水生成次氯酸,次氯酸氧化破坏废水中有机物分子的发色基团并促使其发生分解,生成的小分子有机物由于水溶性较差,被阳极表面生成的氯气以及阴极表面生成的氢气浮选出来,从而最终实现废水COD的降解和色度的去除。     

超级电容器用PbO2电极的电沉积工艺

以钛板为基底,采用电沉积方法制备了Ti-PbO2电极,与活性炭(AC)组成超级电容器.研究了铅盐种类对电沉积PbO2电极放电性能的影响,发现用Pb(CH3COO)2做溶质的氮氧化钠溶液制备的PbO2电极容量最大.利用不同浓度的氢氧化钠溶液配置饱和醋酸铅电解液,制备PbO2电极进行了放电测试,研究了氢氧化钠浓度对电沉积P...     

用PbO_2/Ti作阳极从MnCl_2体系制备电解锰(Ⅰ) PbO_2/Ti阳极的制备与特性

本篇报道可用于氯化锰体系制备电解金属锰的新型钛基二氧化铅电极的研制方法。该电极具有阳极电位低、界面电阻小、PbO_2沉积层致密无针孔、边缘效应小的优点。对PbO_2镀层进行了扫描电子显微分析和X射线分析。     

Mechanism of electrochemical evolution of chlorine and oxygen at Ti/SnO2-IrO2 anode

The mechanisms of chlorine and oxygen electrochemical evolution at a novel Ti/SnO₂-IrO₂ anode were investigated using cyclic voltammetry and steady state current?potential measurements. For this study a laboratory constructed model cell was employed. Firstly, controlled potential electrolysis of 0.1 mol/L NaCl was performed and chlorine was observed to evolve at potential +1.2 V. The pH values of the solution decreased during electrolysis over the potential range of +1.0 V?+2.0 V, suggesting that oxygen evolution may involve in the reactions. Electrolysis with a de?oxygenated NaCl solution at a fixed potential of +2.0 V confirmed that O2 is one of the products generated at the anode. Further electrolysis of NaCl solution was conducted under steady state conditions. A potential?current density plot was constructed over the potential range of +1.00 V?+1.28 V. The slope of the plot at Tafel section was found to be 41 mV/decade. These results indicate that chlorine evolution at the anode is achieved via an intermediate layer formed by electrosorption of oxygen and chlorine on the electrode surface.     

氯化物水溶液电积锌的电极过程动力学

本文采用线性电位扫描方法测定氯化物水溶液电积锌的极化曲线,探讨了电极过程的动力学规律。氯化物水溶液电积锌时,阴极发生析锌反应的同时也发生析氢反应。阴极析锌反应过程的动力学规律表现为扩散传质步骤所控制,阴极析氢反应和阳极析氯反应过程表现为电化学反应步骤控制的不可逆电极过程动力学规律。采用Ti/Sn-Sb-Ru-Ti/MnO_2和Ti/Sn-Sb/RuO_2 TiO_2两种DSA,电极催化活性好、阳极节能效果显著。     

石墨基金属氧化物电极的电化学性能

采用热分解法制备了石墨基金属氧化物系列电极，用EDS表征了C／SnO2＋SbOx／MnO2电极的表层成分，考察了该电极在硫酸溶液中的使用寿命。用循环伏安曲线探讨了C／SnO2和C／SnO2＋SbOx／MnO2电极的析氧反应机理，同时计算了上述电极的析氧反应动力学参数和活化能。结果表明C／SnO2＋SbOx／MnO2电极在硫酸溶液中的使用寿命比石墨电极长，析氧反应活化能低（20kJ／mol），电催化性能良好，是酸性介质中一种优良的阳极材料。     

循环伏安法测定Ti/SnO2+Sb2Ox/PbO2阳极的分形维数及电催化性能

采用电沉积法制备了含有SnO2+Sb2Ox中间层的Ti/SnO2+Sb2Ox/PbO2耐酸阳极,用SEM表征了电极表面的形貌,用三电极体系测定了电极在0.5 mol/L H2SO4溶液中不同扫描速度下的循环伏安曲线,同时定量计算出了不同Sb掺杂量的电极表面的分形维数,重点讨论了分形维数和电极在酸性溶液中析氧电催化性能之间的关系。结果表明:Sb摩尔分数为0.02和0.10时电极的分形维数较高,动力学参数a较小,j0较大,且电极表面呈现蘑菇状,催化活性高。因此Ti/SnO2+Sb2Ox/PbO2电极是酸性溶液中较理想的阳极材料。     

复合添加剂对铅蓄电池正极活性物质容量和软化脱粉的影响

本文研究了复合添加剂对铅蓄电池正极活性物质软化脱落和容量的影响.分析了复合添加剂减少软化脱粉的作用机制.加入复合添加剂可以使极板形成高孔率,高强度的结构,并可改变PbO2的结晶过程和改善PbO_2粒子间的结合力.因此可以显著提高正极板的循环寿命.本文还对复合添加剂中各组份的加入量作了一些探讨     

Fe￣（2＋）还原废蓄电池泥渣中PbO＿2的试验研究

讨论了ＰｂＯ＿２还原过程的热力学问题，并对ＦｅＳＯ＿４＋Ｈ＿２ＳＯ＿４还原转化剂处理废蓄电池泥渣中ＰｂＯ＿２及Ｐｂ过程进行了试验研究，热力学分析及试验结果表明：本研究的还原剂将ＰｂＯ＿２和Ｐｂ还原转化为ＰｂＳＯ＿４的热力学推动力大，反应速度快，工艺过程稳定以及Ｐｂ回收率高。     

K2FeO4在KOH溶液中的电极反应特征

采用三电极体系法,研究K2FeO4电极在不同浓度KOH溶液中的放电行为、电化学阻抗谱(EIS)和极化曲线,以探明K2FeO4在不同浓度碱液中的电极反应特征.结果表明,电解质溶液中的OH-和H2O参与了电极反应过程,在浓度高的KOH溶液中,K2FeO4的电极过程表现为电化学控制步骤;而在稀KOH溶液中,表现为扩散控制特征.     

正极添加剂对极板孔隙结构和性能的影响

对不同添加剂的铅酸蓄电池正极放电性能进行研究.采用单片正极电池在电池容量受正极控制的条件下,以不同放电倍率恒流放电,分别测定了加入Bi2O3,CdSO4,CaSO4和PbO2等添加剂的单片正极容量和能量,获得了较高的比容量和比能量的提高率.首次应用图像分析仪测定了极板的平均孔径、孔表面积、孔数及分布等孔结构参数,并拍摄了正极板表面的显微图像照片.探讨了不同添加剂对正极孔结构及性能的影响规律和机理.