稀土Y改性Ti/Sb2O5-SnO2电催化电极的制备及表征

为改善Ti/Sb2O5-SnO2电极的电催化性能,采用浸渍法制备了Y改性Ti/Sb2O5-SnO2电极.以活性艳红X-3B为目标有机物,考察了电极的电催化性能,对制备温度和Y掺杂量进行了详细的实验研究,确定的适宜制备条件为热处理温度550 ℃、Y掺杂量0.8%.采用SEM、EDS、XRD等分析方法对所制备电极的表面形貌、元素组成及结构进行分析,发现稀土Y的掺杂可以使SnO2粒径变小,有利于电极电催化性能的改善,同时Y元素的引入可使杂质元素Sb、Y在电极表面涂层富集.Y改性Ti/Sb2O5-SnO2电极表面主要是四方相金红石结构的SnO2晶体.电极动电位扫描测试结果表明Y改性Ti/Sb2O5-SnO2电极具有较高的阳极析氧电位,有利于有机物的阳极氧化降解.     

SnO2中间层对稀土Gd掺杂SnO2／Sb涂层阳极性能的影响

本实验采用共沉淀法,以无机盐SnCl4·5H2O、Sb2O3、Gd（NO3）,为前驱体,制备了含SnO2中间层的稀土Gd掺杂SnO2／Sb多组分涂层阳极。研究了以苯酚为目标有机物的电化学降解特性,以考察SnO2中间层对稀土Gd掺杂SnO2／Sb涂层阳极性能的影响;并对所制备的涂层阳极进行了SEM、XRD、XPS、EDX等表征及循环伏安曲线测试,分析并讨论了SnO2中间层对稀土Gd掺杂SnO2／Sb阳极性能的影响机理。结果表明：SnO2中间层对稀土Gd掺杂SnO2／Sb电极稳定性有较大提高,对该电极的电催化性能略有提高。     

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。     

Sm掺杂Ti/SnO2-Sb电极电催化氧化性能

采用涂层热解法制备Sm掺杂Ti/SnO2-Sb电极.以C6H5NO3(对硝基苯酚)为目标有机物,考察不同热处理温度、不同Sm掺杂量下制备的电极的电催化性能,采用LSV(线性扫描曲线)、降解曲线和破损的分析方法研究电极的电催化氧化性能和使用寿命.结果表明:最佳热处理温度为550℃,xSn∶xSb∶xSm=100∶10∶1电极的综合性能最好.在降解有机物试验中,不掺杂Sm的电极降解率为74.4%,掺杂率为1%的电极降解率为85.6%,掺杂率为2%的电极的降解效率仅为74.2%.因此,适量的稀土Sm掺杂有利于提高电极的电催化性能.     

Ti/SnO2-Sb2O3/Fe-PbO2电极电催化氧化氨氮的研究

用热分解和电沉积联合的方法制备了Ti/SnO2-Sb2O3/Fe-PbO2电极,并采用SEM、ICP和阳极极化曲线对所制备的电极进行了表征。以氨氮为目标污染物,考察了该电极的电催化氧化性能。研究结果表明:Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2电极晶粒细小、致密,具有较高的析氧电位。采用该电极电催化氧化氨氮的最佳工艺条件为:电流密度为20 mA.cm-2、板间距为1 cm、温度为30℃、溶液pH值为5和Cl-浓度为1 100 mg.L-1,经电催化降解后,氨氮的去除率可达100%。     

高析氧过电位Ti/SnO2+Sb2O4阳极的制备及性能

采用溶胶-凝胶涂层技术,以无机物SnCl2.2H2O,SbCl3为前驱物制备了Ti/SnO2 Sb2O4电极。电极的晶体结构通过XRD进行了表征,得知涂层中的SnO2是金红石结构,并计算出涂层氧化物属于纳米级,平均粒度为6.5 nm。考察了锑的掺入量和烧结温度对电极性能的影响,结果表明:锑原子质量分数为4%,烧结温度600℃为较佳工艺条件;电流密度10mA/cm2时,电极的析氧电位高达2.1182V(vs.NHE),说明Ti/SnO2 Sb2O4电极是一种优良的阳极电催化剂。     

不同稀土掺杂对钛基锡锑氧化物电极性能的影响

采用涂层热解法制备了掺杂稀土和未掺杂Ti／SnO2-Sb电极。对所制备电极作LSV曲线和Tafel曲线,研究了电极的电化学性能;以对硝基苯酚为目标有机物,考察了电极的电催化活性;对电极作SEM图,分析了电极表面涂层的形貌结构。结果发现掺杂稀土能够改善Ti／SnO2-sb电极的电极形貌,提高电极的催化活性和电极寿命,但不同稀土对电极性能的改善效果不同,掺稀土镧电极的综合性能最好。     

甲硫氨酸在Fe3+或In3+掺杂的SnO2:Sb5+电极上的电催化氧化

采用金属离子氯化盐溶胶热分解法制备了Fe3 或In3 掺杂的SnO2:Sb5 电极,并通过线性电位扫描法考察了这种电极材料对甲硫氨酸的电催化氧化性能.根据甲硫氨酸在不同掺杂含量的SnO2:Sb5 (5%)-Fe3 和SnO2:Sb5 (5%)-In3 电极上的电催化氧化情况,确定了Fe3 和In3 离子的最佳掺杂含量分别为0.5%和0.3%.根据扫描速度、甲硫氨酸浓度和转速对甲硫氨酸在Fe3 或In3 掺杂的SnO2:Sb5 电极上的电催化氧化的影响结果可以看出,该电极对甲硫氨酸的电催化氧化性能正比于实验所采用的扫描速度、甲硫氨酸的浓度以及旋转圆盘电极的转速.     

氧扩散电极与Ti/SnO2-Sb2O4电极协同降解水中苯酚

采用热压法制备多孔氧扩散电极，采用热解法制备Ti／SnO2-Sb2O4电极，并将两电极应用于光电催化降解水中苯酚的研究中。通过BET测试、X射线衍射（XRD）分析及扫描电镜分析（SEM）对电极进行了表征。考察了相同操作条件下吸附、光催化、电催化、光电催化等过程对苯酚降解效果的影响。结果表明：氧扩散电极的比表面积较大，主要晶相为石墨、Mn3O4，电极表面和内部的物料混合及气孔分布比较均匀；Ti／SnO2—Sb2O4电极的主要晶相是SnO2和Sb2O4，钛基表面的二氧化锡是四方相的金红石结构；在降解水中苯酚的过程中，氧扩散电-N-与Ti／SnO2-Sb2O4光阳极能产生良好的光电协同效应。     

Ti/SnO2-Sb2O5电极催化电解含硝基苯酚废水的研究

用Ti／SnO2,Sb2O5电极研究了含2-,3-,4-硝基苯酚、2,4-二硝基苯酚及2,4,6-三硝基苯酚模拟废水的电催化降解．研究了初始浓度、Cl离子对降解效率的影响并初步分析了电解中间产物．结果表明用Ti／SnO2-Sb2O5电极催化电解处理含硝基苯酚的有机废水是一种有效的方法．     

制备方法对稀土Gd掺杂SnO2/Sb电催化电极性能的影响

分别采用浸渍法、 溶胶-凝胶法, SnCl₄·5H₂O, Sb ₂O₃ Gd(NO₃)₃为 原料, 制备了稀土Gd掺杂SnO₂/Sb涂层电催化电极. 以苯酚为目标有机物, 考 察了电极的电催化氧化性能, 初步探讨了电极结构与电催化特性之间的关系. 采用SEM, XRD, XPS和EDX等手段对不同方法制备电极的表面形貌、 晶体结构、 电极表面涂层的 元素化学结合态及元素组成进行了表征与分析. 结果表明, 溶胶-凝胶法制备的电极为纳 米涂层电极, 表面裂纹较少, 晶体发育完全, 有利于SnO₂, Gd₂ O₃和 吸附氧的表面聚集, 进而提高了电催化电极的性能.     

Ti/SnO2+Sb2O4+CF/PbOx电极的制备及其性能研究

采用热分解和电沉积相结合的方法制备了Ti/SnO2 Sb2O4 CF/PbOx电极,利用SEM和XRD方法对其进行了表征。应用快速电极寿命法测试了该电极在60℃,1.0 mol/LH2SO4溶液中的预期使用寿命,用循环伏安法考察了该电极的电催化性能。结果表明,该电极寿命较长并且电催化性能优于传统铅电极,是一种性能优良的电催化剂。     

Sb掺杂SnO2表面富集及电导率研究

采用化学共沉淀法,以SnCl4.5H2O和SbCl3为原料,成功地制备了四方金红石Sb掺杂SnO2微晶粉体.电导率(σ)、结构表征(XRD)、XPS综合测试分析表明:n(Sb)∶n(Sn)、煅烧温度对Sb在SnO2晶粒中的表面富集、Sb价态的存在形式、电导率的变化有较大的影响.     

苯酚在Sb^3＋掺杂SnO2-C／Ti电极上的氧化研究

采用溶胶-凝胶法合成Sb掺杂SnO2胶体前趋体,经活性炭吸附后制备炭载氧化物复合电催化剂.X-射线粉末衍射(XRD)法研究表明,炭载复合电催化剂中的氧化物是四方晶系金红石结构SnO2,Sb的掺杂可减少n型半导体SnO2的带宽,提高电催化活性;同时使得苯酚在电极上氧化表观活化能从10.01kJ·mol-1降至9.01kJ·mol-1;循环伏安(CV)法研究表明,苯酚在Sb掺杂SnO2-C/Ti电极上的氧化峰电流与扫描速率平方根之间是线性关系.     

直流溅射掺杂Pt的SnO2薄膜气敏特性

采用非醇盐溶胶-凝胶工艺在Al2O3基片上旋转涂敷制备掺杂Sb的SnO2薄膜,再经直流溅射制得表面掺杂Pt的Sb∶SnO2薄膜,测试了薄膜对乙醇、汽油、苯、二甲苯、甲苯、丙酮和NH3气体的气敏性能,探讨了不同Pt掺杂量对乙醇气敏性能的影响.结果表明,Pt的溅射时间为90 s时,元件对50×10-6乙醇气体的灵敏度高达43,且薄膜具有较好的响应-恢复特性,其响应时间和恢复时间均为6 s.选择性研究表明,薄膜在加热温度为280℃时,具有很好的酒敏特性和选择性.     

Mn2+掺杂不锈钢基β-PbO2电极制备及电催化性能

在硝酸铅镀液中添加Mn(NO3)2,直流电沉积方法制备不锈钢基β-PbO2电极.利用SEM、EDS表征电极的形貌和Mn含量,阳极极化曲线和动力学参数表征电极的电催化活性.结果表明:Mn(NO3)2的添加量为6g/L时,表面形貌为颗粒状,排列紧凑,其电催化活性最好.掺杂Mn2+制备的不锈钢基β-PbO2电极与Pb-(1%)Ag合金阳极相比,槽电压降低,电流效率提高.     

流化床中光电联合降解苯酚的研究

采用光电催化反应器对水中苯酚进行降解实验,通过观察不同光催化载体、阳极和阴极对光电催化反应的影响,结果表明:活性炭是光催化剂的良好载体.TiO/C光催化剂活性稳定,Ti/SnO2 Sb2O3/PbO2:和气体扩散电极对光催化有良好的促进作用,并且光电联合降解明显优于光催化、电催化过程.     

ATO包覆TiO2导电粉中锑的作用行为以及煅烧温度对导电性的影响

本文以五水四氯化锡(SnCl4·5H2O)、三氯化锑(SbCl3)和超细二氧化钛粉为主要原料,采用共沉淀的方法,通过在TiO2表面包覆ATO制备导电TiO2.系统研究了ATO包覆TiO2导电粉中Sb的行为,以及对导电性的影响.Sb在ATO中,一部分以替代原子进入了SnO2晶格中,一部分富集、偏析于SnO2的表面,并随着掺杂量,煅烧温度的改变,表层的元素发生变化,本文中给出了定量的分析;Sb在ATO表层中的价态是一个非常复杂的问题,Sb5+、Sb3+的比例随着Sb的掺杂量、煅烧温度不同而改变,并影响其电阻率.     

La/V2O5复合电极材料的制备及电容性能研究

采用电化学沉积和高温热氧化法制备了La/V2O5复合电极材料.研究了电位范围、扫描速度和焙烧温度及La掺杂量对样品的影响.利用SEM,EDS和循环伏安法对所制备的复合电极的形貌、组成及电化学性能进行分析、表征.结果表明,所制备的La/V2O5复合材料主要由V、O、La组成;V2O5粒子形成层状结构,La弥散分布在层状结构的间隙处.电化学测试结果表明,煅烧3 h温度为200℃所得的样品在电位范围为0.2~1.0 V,扫描速度为0.1 mV/s的2 mol/L KCl溶液中复合电极的电容性比纯的V2O5明显提高,且La含量为0.005 g时比电容提高了51%.经1000次循环后,循环稳定性较好且容量衰减仅为初始容量的10.3%,适于作超级电容器电极正极材料.     

溶胶凝胶法制备Sb掺杂SnO2透明导电膜的结构与性能研究

在乙醇溶剂中,以无机金属盐SnCl2.2H2O和SbCl3为原料,采用溶胶-凝胶法制备了Sb掺杂的SnO2透明导电薄膜(ATO),研究了Sb掺杂量和热处理温度对薄膜结构和性能的影响。结果表明,热处理温度为500℃、Sb掺杂摩尔百分比为15%～20%时,薄膜具有较好的结晶性能、好的导电性能、较高的可见光区透射率和红外光区反射率。