pH、温度和浓度对苯酚在V掺杂MoOx-C/Ti电极上的电催化氧化的影响

采用溶胶-凝胶法合成MoOx、MoOx-V5 (x%)胶体,通过Vulcan XC-72炭黑负载制备炭载钼系氧化物电催化剂.利用循环伏安法(CV)测试手段研究苯酚在电极上的氧化降解,考察了掺杂元素、溶液pH值、苯酚浓度、扫描速率、温度对苯酚氧化性能的影响.测试结果表明:苯酚在电极上的氧化是受扩散和电子转移联合控制的复杂过程;掺杂过渡金属元素V可以降低苯酚氧化的表观活化能,提高电化学性能;溶液的pH值越低,MoOx-C/Ti电极对苯酚的催化氧化活性越高;pH在0～6,苯酚的氧化经历了相似的历程,包含了相同的电子数和质子数;苯酚氧化峰电流随着浓度、温度的增加而增加,到一定程度后趋于稳定.     

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。     

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。     

催化剂Cu/PC-GO的制备及对4-NP的催化性能研究

开发具有良好催化还原活性的非贵金属催化剂用于对硝基苯酚(4-NP)的高效快速还原是目前研究的重点。以HKUST-1为牺牲模板剂,通过原位掺杂氧化石墨烯的方法成功地制备出多孔高活性的金属纳米复合材料Cu/PC-GO,并将其用于对硝基苯酚的高效快速还原。采用XRD、SEM、ASAP等手段对催化剂进行表征分析。结果表明,Cu/PC-GO复合催化剂具有活性组分丰富(Cu/CuO/Cu_2O),较大的比表面积(113.6 m~2/g)和孔体积(0.253 cm~3/g),以及较高的表面Cu含量(5.88%)等特征。研究发现,室温条件下,Cu/PC-GO可以实现对对硝基苯酚的快速完全还原,其反应速率是原始材料Cu/PC的17.5倍,而且其活化能也显著降低,由掺杂前的122.22 kJ/mol降至掺杂后的61.9 kJ/mol。可见,以HKUST-GO为前驱体,可以获得具有高催化活性的Cu/PC-GO复合催化剂,其在4-NP的还原过程中展示出良好的催化还原性能。     

PbO2和SnO2电极电氧化纸业废水中木质素褪色和降解效果的研究

纯的和掺杂金属离子的PbO2和SnO2电极对电氧化纸业废水中木质素褪色和降解表现出一定的活性．当SnO2电极掺杂Ni(Ⅱ)后，其电氧化的活性明显提高。     

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-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．     

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.     

光催化氧化法处理含酚废水影响因素研究

实验用TiO2作为光催化剂,探讨了掺杂不同金属离子,普通催化剂与纳米级催化剂,不同助催化剂掺杂量,光催化剂的加入量,紫外光和太阳光光照,苯酚浓度等对光催化氧化废水中苯酚速度及降解率的影响.实验表明,在低浓度苯酚废水中,纳米催化剂优于普通催化剂,紫外光优于自然光.     

SnO_2∶Sb∶Ni低温气敏薄膜的制备及性能研究

以无机盐SnCl4 ·5H2 O ,SbCl5,NiCl2 ·6H2 O为原料 ,采用溶胶 凝胶工艺制备了Sb2 O3 和NiO掺杂的SnO2 薄膜 .研究了SnO2 ∶Sb∶Ni薄膜的电学和气敏性能 .实验研究表明 ,由于锑的掺杂 ,所制得的SnO2 ∶Sb∶Ni薄膜电阻较低 ,室温下其电阻只有 1 2 0kΩ/□ .而NiO作为催化剂 ,使其对NOx 气体具有较高的灵敏度和良好的选择性 .与SnO2 ∶Sb薄膜相比 ,其工作温度大大降低 ,在常温下对NOx 气体 (主要成分是NO)也具有一定的灵敏度 ;并且水汽不影响其对NOx 气体的灵敏度 .SnO2 ∶Sb∶Ni薄膜工作温度的降低主要是薄膜表面缺陷和颈连粒子的存在所致 .     

Ti/α-PbO2/β-PbO2电极电催化氧化处理苯酚废水

采用电催化氧化法,以自制Ti/α-PbO2/β-PbO2电极为阳极,在室温条件下对苯酚模拟废水进行降解研究,探讨电流密度、电极间距、pH值及苯酚初始质量浓度对苯酚降解效率的影响规律.结果表明,在电流密度为600 A·m-2,电极间距为1.0 cm,pH值为3,苯酚初始质量浓度为100 mg·L-1的条件下,苯酚降解效率达92%以上.紫外光谱等实验结果表明,苯酚在氧化降解过程中会产生苯醌等中间产物,苯酚及其中间产物最终被矿化为CO2和H2O.     

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。     

CNT/CS/Ni复合材料的制备及催化性能研究

通过溶液共混法将碳纳米管超声分散到壳聚糖的醋酸水溶液中,然后过滤、烘干得到碳纳米管/壳聚糖复合材料。将该复合材料吸附金属镍离子后,并用NaBH4溶液还原制备碳纳米管/壳聚糖/镍的复合材料(CNT-CS-Ni),研究CNT-CS-Ni复合材料催化硼氢化钠(NaBH4)还原对硝基苯酚(4-NP)的反应活性。探讨硼氢化钠的量、反应温度、催化剂的量等因素对反应活性的影响。研究结果表明:CNT-CS-Ni对NaBH4催化还原对硝基苯酚的活化能为50.28kJ mol-1,活化焓为47.66 kJ mol-1和活化熵-99.84 J mol K-1。NaBH4还原对硝基苯酚的反应速率常数与CNT-CS-Ni的量近似成线性增大。     

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。     

锰矿掺杂PbO_2电极电催化氧化对硝基苯酚废水的研究

以自制的掺杂锰矿粉的β-PbO2/锰矿粉复合电极为阳极,不锈钢片为阴极对对硝基苯酚(p-NP)模拟废水进行了电解氧化处理.结果表明,掺杂适量锰矿粉的β-PbO2/锰矿粉复合电极具有良好催化氧化p-NP的性能,在以NaCl为电解质的体系中,电解效果明显高于其他电解质体系.在电解体系为弱碱性,电解质为10 g/L NaCl,电流密度为30 mA/cm2条件下,电解2 h后p-NP的去除率可达到99.43%.     

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。     

催化湿式氧化处理高质量浓度苯酚废水

采用自制锰铈氧化物稀土催化剂间歇式反应釜催化湿式氧化(catalytic wet air oxidation,CWAO)处理高质量浓度苯酚废水,研究催化剂粒径、反应温度、系统氧分压、配水苯酚质量浓度、催化剂投加量、配水pH值等参数对湿式氧化处理效果的影响.研究表明,催化剂粒径>200目时基本消除CWAO反应内扩散传质影响,较低温度下(100℃)CWAO可基本完全氧化处理苯酚废水,氧分压的提高仅加快了CWAO的反应进程,CWAO反应产生抑制与催化剂投加量和配水苯酚质量浓度之比相关,弱酸性条件最适于CWAO反应.催化剂失活的机理在于催化剂表面积碳.     

Nd3+修饰纳米TiO2-CNTs-PtNi复合催化剂的制备及电化学性能

采用电合成前驱体Ti(OEt)4直接水解法和电化学扫描电沉积法及物理吸附的方法制备了稀土金属离子Nd3+修饰的NanoTiO2-CNTs-PtNi复合纳米催化剂,通过计时电流和CV研究,结果表明Nd3+修饰的NanoTiO2一CNTs-PtNi的电极对甲醇电氧化的峰电位进一步负移约30mV,氧化峰电流增大,表明Nd3+的加入对甲醇的电催化氧化有一定的协同催化作用,这种作用导致CO在复合催化剂上的弱吸附,从而避免了催化剂的中毒.同时提出其可能的形成机理.     

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.