二氧化铅阳极改性及电化学氧化性能研究进展

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改性二氧化铅阳极的研究

改性二氧化铅阳极的研究

改性二氧化铅阳极的研究
黄文沂;南峰
【期刊名称】《无机盐工业》
【年(卷),期】1993(000)005
【摘要】本文以钛极为基体进行改性二氧化铅阳极的研究,研究表明钛基涂上SnO_2A-SbO_y(1.5≤y≤2.5)中间层后,在含有Co_3O_4、Mg_xCo_(3-x)
O_4(0≤x≤1)等催化剂的硝酸铅镀液中电沉积二氧化铅阳极,其析氯电位有明显降低;研究还表明在上述催化剂掺杂了SnO_2-SbO_y、ZrO_2等增强剂能进一步改善阳极电化学性能,显著提高电极寿命。

【总页数】3页(P16-18)
【作者】黄文沂;南峰
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ150.5
【相关文献】
1.钛基二氧化铅作为阳极电解制备羟基氧化镍的研究 [J], 常照荣;上官恩波;吴锋;汤宏伟
2.钛基二氧化铅阳极、泡沫镍阴极电化学降解偶氮类染料酸性红18的研究 [J], 查磊;史雪莲;秦娜娜;王斌
3.石墨基二氧化铅阳极室温电生三价钴的研究 [J], 徐泽民;李波
4.二氧化铅阳极改性及电化学氧化性能研究进展 [J], 黄海彬;陈栩竺;施乐华;张帅;
谢文玉
5.二氧化铅阳极改性及电化学氧化性能研究进展 [J], 黄海彬; 陈栩竺; 施乐华; 张帅; 谢文玉
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二氧化铅钛阳极

二氧化铅钛阳极

二氧化铅钛阳极近年来,快速发展的电化学技术需要更高效和可靠的电极材料,其中二氧化铅钛阳极(PbTiO3)作为一种新型电极材料,具有良好的电化学性能,可得到广泛的应用。

为此,本文研究二氧化铅钛阳极的性能特点和其在电化学领域的应用研究。

二氧化铅钛阳极(PbTiO3)是一种由PbTiO3(钛酸铅)和Pb(铅)混合制成的材料,具有良好的催化活性和耐腐蚀性。

PbTiO3具有结晶温度低、抗拉应力强、热稳定性好、抗盐酸腐蚀性强、电导率高、催化活性强等特点,可以显著改善电极的性能。

此外,由于PbTiO3具有良好的介电性能,因此在结构电子学领域也有一定的应用。

在电化学领域,二氧化铅钛阳极具有良好的电化学性能,可以用于电极材料、氧还原反应催化剂、氧化还原液体电解质催化剂等。

在锂离子电池中,二氧化铅钛阳极可以作为负极材料,显著提高其可充电容量和循环寿命;同时,由于其具有良好的催化活性,可以用作锂空气电池的氧还原反应催化剂,提高电池的输出效率。

此外,PbTiO3在液体电解质催化剂中也有着良好的应用,其优点之一是由于它的广泛性和稳定性,因此可以有效地用于合成电极反应体系中,即使在高浓度和高温条件下,也可以显示出良好的电化学性能。

另外,由于PbTiO3不易生成某些毒性杂质,因此可以有效地减少温度升高时电解液中污染物的产生。

因此,二氧化铅钛阳极作为一种新型电极材料,具有良好的电化学性能和可靠的功能,在电化学领域具有广泛的应用前景,并在锂离子电池、锂空气电池、液体电解质催化剂等领域取得了丰硕的成果。

未来,将继续开展大量的研究,利用二氧化铅钛阳极以提高电池的操作效率和提高可循环次数,并对其应用进行深入地探究。

综上所述,二氧化铅钛阳极具有优异的电化学性能,在电子材料、电池、液体电解质催化剂等方面具有广泛的应用前景,有望成为未来发展的一大重要研究方向。

新型改性二氧化铅阳极的构效关系及电化学氧化有机废水研究

新型改性二氧化铅阳极的构效关系及电化学氧化有机废水研究

新型改性二氧化铅阳极的构效关系及电化学氧化有机废水研究近年来,随着对环境污染问题的持续关注,研究开发新型高效的废水处理技术变得尤为重要。

在这方面,改性二氧化铅阳极作为一种重要的电化学处理材料受到了广泛关注。

本文旨在探讨改性二氧化铅阳极的构效关系,并研究其在电化学氧化有机废水处理中的应用。

改性二氧化铅阳极的构效关系主要涉及材料的特性以及其物理化学性质。

首先,改性二氧化铅阳极的微观结构对其性能有着直接影响。

例如,改变材料的晶型、晶格参数和晶面取向,可以刺激电化学活性位点的出现,提高阳极的氧化活性。

另外,改性二氧化铅阳极的粒径和表面形貌也对其性能有着显著影响。

较小的粒径和更大的比表面积可以增加阳极与溶液的接触面积,提高电化学反应的速率。

此外,改性二氧化铅阳极的晶格杂质和表面改性剂的引入也可以改变阳极的物理化学性质,进一步提高其氧化性能。

在电化学氧化有机废水处理方面,改性二氧化铅阳极的应用展现出了很大的潜力。

有机废水中的有机污染物可以通过阳极氧化被高效地去除。

这是因为改性二氧化铅阳极在氧化反应中具有较高的催化活性。

此外,改性二氧化铅阳极还具有较宽的工作电位窗口,能够耐受较高的电位和电流密度,使其适用于复杂废水体系中的处理。

在处理过程中,有机污染物可被氧化为无害的小分子物质,或者进一步氧化为二氧化碳和水。

通过使用改性二氧化铅阳极处理有机废水,不仅可以有效去除有机污染物,还能减少废水对水体环境的潜在危害。

然而,虽然改性二氧化铅阳极在有机废水处理中表现出了良好的性能,但仍然存在一些挑战和问题需要进一步解决。

首先,阳极的稳定性是一个重要的问题。

在电化学氧化过程中,阳极容易受到高电位和电流密度的影响,从而导致阳极材料的破损和腐蚀。

因此,研究开发能够提高阳极稳定性的改性方法是非常关键的。

其次,改性二氧化铅阳极的制备方法也需要进一步改进。

目前常见的制备方法包括物理方法和化学方法,但很少有方法可以同时实现高效性能和良好的稳定性。

电沉积法制备二氧化铅电极的研究进展

电沉积法制备二氧化铅电极的研究进展
在二氧化铅电极发展前期,并没有电极基体方 面的研究,但是在应用过程中这种二氧化铅电极极 易损坏且制造困难,限制了电极的发展和推广。随 后,研究者们开始使用一些高化学稳定性的材料作 为二氧化铅电极的基体,如:金属钛、陶瓷、碳材料、 不锈钢以及各种贵金属。近几年来,研究者引入新 型基体来代替传统的电极基体进行二氧化铅的电 沉积,如多孔碳基体与多孔钛基体等,所得到的二 氧化铅电极结构新颖,电化学性质得到明显提升。 例如,Li 等[2]利用水热法在钛板上制备 SnO2纳米线 作为基体,然后通过电沉积法将 PbO2纳米球沉积在 基体表面,成功制备了 3D PbO2 nanospheres@SnO2 NWs/Ti 电极,展现出了特征的三维网状结构,具有 大的比表面积。该电极作为阳极展现出了良好的 电化学性能,在水溶液中能够充分降解甲基橙,60 分钟内 COD 去除率高达 97.2%。Farinos 等 使 [3-5] 用 网 状 玻 碳 基 底 ,利 用 电 沉 积 技 术 制 备 了 三 维 网 状 RVC/PbO2 电极(图 2),用于降解有机污染物,包括 苯 酚 、染 料 反 应 蓝 19 与 农 药 甘 草 膦 。 与 传 统 的 BDD(硼掺杂金刚石)电极相比较,该 RVC/PbO2 电 极由于其大的比表面积、更多的活性位点以及高的 传 质 效 率 ,使 其 在 降 解 有 机 污 染 物 中 表 现 出 了 与 BDD 电极相近的反应速率、电流效率以及能耗,而 电极的制作成本远远低于 BDD 电极。Wang[6]等报 道了以一维 TiO2纳米管为基底,通过脉冲电沉积技 术将 PbO2 沉积在该基底上,制得了三维球状堆积 PbO2 电极,并作为阳极用于降解废水中的苯酚污染 物,展现出了优良的电化学性能和较高的苯酚去除 率。陈野等[7]利用海绵状碳纳米管为基底,利用电

二氧化铅电极掺杂改性研究进展

二氧化铅电极掺杂改性研究进展
赵 曼曼 , 姚颖悟 , 周 涛
( 河北工 业 大学 化工 学 院 电化 学表 面技 术研究 室 , 天津 3 0 0 1 3 0 )
摘要 : 概 述 了二 氧化 铅 电极 掺 杂改性 的研 究进展 。 电沉 积二氧 化铅 时 , 添加 某些 离子或颗 粒 能改善 其 电催化 活性 和稳 定 性 , 这 些 离子 和颗 粒 主要 包括 B i ¨、 F 、 F e ¨、 C o ¨、 N i ¨、 C e ¨、 R u O 2 、 P A N、 WC 、 T i O : 和稀 土元 素等 。展 望 了未来二 氧化铅 电极 材料 的发展 趋 势 。 关 键 词 :二氧 化铅 电极 ; 掺 杂 离子 ; 掺 杂 颗粒
引 言
二氧 化铅 的化 学通 式 为 P b O ~P b O . , 是 属
料/ P b O 电极 、 陶 瓷/ P b O 2电极 、 石 墨/ P b O 2电极
或金属/ P b O 电极。钛是地壳 中储藏量第 四的工程 结构 金属 材 料 , 由 于其 热 膨 胀 率 与 二 氧 化 铅 接 近 ,
文献标 识码 : A 中图分 类 号 : T G 1 7 4 . 4 4
Re s e a r c h Pr o g r e s s o n Mo d i ic f a t i o n o f Pb O2 El e c t r o d e s
ZHAO Ma n — ma n,YAO Yi n g — WU,ZHOU Ta o
2 0 1 3 年3 月
电 镀 与 精 饰
第3 5 卷第 3 期( 总2 4 0期)
・ 7・
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1 — 3 8 4 9 . 2 0 1 3 . 0 3 . 0 0 3

改性二氧化铅电极的制备及其电催化性能研究

改性二氧化铅电极的制备及其电催化性能研究

分类号:X505 密级:公开档案号:2010-172-081704-11-005 学号:0711091005硕士学位论文(2010届)改性二氧化铅电极的制备及其电催化性能研究研究生姓名季跃飞指导教师姓名魏杰(教授)专业名称应用化学研究方向应用电化学论文提交日期 2010年5月苏州科技学院硕士学位论文改性二氧化铅电极的制备及其电催化性能研究硕士研究生:季跃飞指导教师:魏杰(教授)学科专业:应用化学苏州科技学院化学与生物工程学院二○一○年五月Master Dissertation of Suzhou University of Science and TechnologyPreparation of Modified Lead Dioxide Electrode and Research of theElectro-catalytic PropertiesMaster Candidate: Ji YueFeiSupervisor: Wei Jie (Professor)Major: Applied ChemistrySuzhou University of Science and TechnologyDepartment of Chemical and Biological EngineeringMay, 2010苏州科技学院学位论文独创性声明和使用授权书独创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究作出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本声明的法律结果由本人承担。

论文作者签名:日期:年月日学位论文使用授权书苏州科技学院、国家图书馆等国家有关部门或机构有权保留本人所送交论文的复印件和电子文档,允许论文被查阅和借阅。

本人完全了解苏州科技学院关于收集、保存、使用学位论文的规定,即:按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本;学校有权保存学位论文的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其他复制手段保存汇编学位论文;同意学校在不以赢利为目的的前提下,用不同方式在不同媒体上公布论文的部分或全部内容。

α型和β型二氧化铅电化学性能的研究的开题报告

α型和β型二氧化铅电化学性能的研究的开题报告

α型和β型二氧化铅电化学性能的研究的开题报告
一、研究背景
二氧化铅作为一种传统的阳极材料,具有优良的电化学性能和化学
稳定性,被广泛用于电解池、电容器、电池等领域。

然而,二氧化铅的
晶型与在电化学性能上的影响在过去的研究中很少被探讨。

而近年来,
随着材料科学的快速发展,利用先进的材料分析手段,能够更加深入地
研究二氧化铅晶型对其电化学性能的影响,具有重要的科学意义。

二、研究目的
本研究旨在通过表面电化学技术和材料分析技术,探究α型和β型二
氧化铅的电化学性能差异和晶型对其性能的影响,为优化二氧化铅电极
的设计提供理论基础和实验依据。

三、研究内容
1. 样品制备:制备获得不同晶型二氧化铅样品(包括α型和β型)。

2. 表面电化学测试:使用循环伏安法、电化学阻抗谱等表面电化学
技术,考察α型和β型二氧化铅的电化学活性、电子传递速率等电化学性
能差异。

3. 材料分析技术:采用X射线衍射、扫描电子显微镜等技术,对样
品进行晶体结构和微观形貌的分析,探究不同晶型二氧化铅的物理表征
和表面结构差异。

四、研究意义
本研究可以为深入了解二氧化铅电极材料的电化学性能和晶型对其
的影响提供新的理论和实验基础。

同时,对于优化二氧化铅电极的设计,提高其电化学性能和稳定性具有重要的指导意义。

改性二氧化铅电极电氧化降解焦化废水

改性二氧化铅电极电氧化降解焦化废水

第49卷第5期人工晶体学报Vai.49Na.5 2020年5月JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS M ay,2°2°改性二氧化铅电极电氧化降解焦化废水伏吉帅,段东洋,樊惠玲,王忠德(太原理工大学化学化工学院,太原030024)摘要:焦化废水中氨氮和COD(化学需氧量)无法通过生化处理达到排放和回用标准,采用改性二氧化铅电极(ESIXPb--)对其进行电化学降解实现废水零排放,并考察了电流密度、初始pH值及氯离子浓度对降解的影响。

研究结果表明,ESIXPbE电极提高了Ti/PbO2电极的稳定性和析氧电位,显著降低了电荷转移电阻与膜电阻。

ESHPb-S电极降解焦化废水30mV后,氨氮与COD去除率均达到100%,该降解过程符合伪一级动力学。

关键词:氨氮;化学需氧量;伪一级动力学;焦化废水中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1000-85X(2020)05-881-7 Electro-Oxidative Degradation of Coking Wastewater withESIXPb-I ElectrodeFU Jishuai,DUAN Dongyang,FAN Huiling,WANG Zhongde(Depaement of Chemical Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan030024,China) Abstract: The content of ammonia nitrogen and Chemical Oxyyen Demand(COD)in coking wastewater cannot meet tUe discharye and reuse standards through biochemical treatment.Zero discharye of wastewater was acheived by electorchemicai dearadation using modified lead dioxide electrode(ESIXPb--).At the same Uve,the eCects of current density,initial pH value and chloride concentration on dearadation of coking wastewater were explored.The results show that the ESIXPb--electrode ivproves the stability and oxyyen evolution potential of tUe Ti/PbO2electrode,and significanUy reduces the charye transfer resistance and membrane resistance.FurtUermoro,the removal ericiency of both ammonia nitrogen and COD reaches 100%after dearadation of coking wastewater by ESIXPb--electrode for30mV,which is V accordance with pseudo-first-order kinetics.Key words:ammonia nitrogen;COD;pseudo-first-order kinetic;coking waster water0引言近几年焦化行业的飞速发展使我国成为了世界上最大的焦炭生产和出口国,但其产生的焦化废水污染问题十分严重[1]"目前,焦化废水排放前会经过生化处理[2],但我国西北地区气候寒冷对微生物降解造成极大的影响,生化处理后的氨氮与COD高,达不到国家排放及回用标准。

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二氧化铅阳极改性及电化学氧化性能研究进展黄海彬;陈栩竺;施乐华;张帅;谢文玉【摘要】介绍了PbO2阳极的性质以及优缺点,并从基体、中间层、表面层三方面对PbO2阳极的改性方法进行了概述.总结、分析了不同改性方法改性后阳极的电化学氧化性能与其他主要性能,提出了现阶段PbO2阳极应用中存在的主要问题,并对今后PbO2阳极改性研究方向提出了建议.【期刊名称】《广东石油化工学院学报》【年(卷),期】2019(029)003【总页数】5页(P71-75)【关键词】PbO2阳极;电化学氧化性能;改性【作者】黄海彬;陈栩竺;施乐华;张帅;谢文玉【作者单位】广东石油化工学院环境科学与工程学院,广东茂名525000;广东石油化工学院环境科学与工程学院,广东茂名525000;广东石油化工学院环境科学与工程学院,广东茂名525000;广东石油化工学院环境科学与工程学院,广东茂名525000;广东石油化工学院环境科学与工程学院,广东茂名525000【正文语种】中文【中图分类】TQ153.2随着我国工业的迅速发展,工业废水量不断增加,水体污染日益严重。

工业废水成分复杂、污染物浓度高,如果直接排放会严重污染环境,而处理起来费用又高,且单一的处理方法通常难以达标。

电化学氧化技术作为一种绿色环保的污水处理技术,在工业废水的处理中应用越来越广泛。

电化学氧化反应可以在常温常压条件下进行,反应过程中产生的强氧化性基团能将废水中的有机物降解成一些简单的有机低分子化合物、二氧化碳和水。

此外,电化学氧化设备也相对简单,易于操作和维护。

PbO2是常用的电化学氧化阳极材料之一,方晶体结构,导电性能良好,耐腐蚀性强,也是典型的DSA材料。

但PbO2阳极在实际工程应用中也还存在一些问题,如强度不高、易变脆且难加工、涂层易剥落且剥落后毒性大等[1]。

为了提高PbO2阳极的性能,促进PbO2阳极在工业上的应用,许多研究者针对电催化活性、机械强度与涂层剥落进行了大量的研究。

本文从基体、中间层和表面层的改性等方面介绍国内外的研究进展。

1 基体最早使用的PbO2阳极是没有基体的,单纯的PbO2阳极硬度低且易畸变,在电解过程中易脱落,机械加工难度大。

后来有研究者在许多材料上成功镀上了PbO2,这些被镀上PbO2的底层材料被称为基体。

归纳起来基体可分为两类,一类为非导电基,如陶瓷、塑料[2]等,另一类为导电基,如石墨烯、铝、不锈钢、Ti、Pt、Fe、Pb[3,4]等。

周涛等[5]采用电沉积法在pH为2,电流密度为30 mA/cm2的条件下电沉积2 h 制备Ti/PbO2电极。

在电流密度为100 mA/cm2,电解8 mmol/L的4-CP,6 h 后COD去除率达到65.3%。

Meng D F[6]采用阳极氧化法制备了以铅为基体的Pb/PbO2阳极,采用硫酸为电解质进行纤维素降解,经检测,能有效降低纤维素的聚合度,转化为其他更有利用价值的产物。

Zhao W等[7]以多孔钛为基体,制备了多孔Ti/SnO2-Sb2O3/PbO2阳极。

经检测,多孔钛基降低了铅的晶粒尺寸,形成了一层细密的表面涂层,具有更紧凑的结构,比未经过基体改性的钛基PbO2阳极具有更高的析氧电位、活性更高的表面区域和更好的电化学氧化性能。

该阳极使用寿命为214 h,是以SnO2与Sb2O3为中间层的钛基PbO2阳极的3.69倍。

2 中间层直接在基体镀上氧化物活性层,会因晶体尺寸等结构差异产生内应力,导致活性层与基体结合不牢固,易脱落,催化性能大大降低甚至失效。

而且,在进行电化学氧化的过程中电解液容易渗透到基体中,电解液会与基体反应生成导电性能差的氧化物膜,会使阳极性能大打折扣最终失活[8]。

为了提高PbO2阳极的导电性、稳定性与寿命,一般会在基体与表面层之间镀入或涂上中间层。

王炼等[9]采用阳极氧化法在钛基表面形成TiO2-NTs中间层,制得Ti/TiO2-NTs/Fe-PbO2电极。

该电极有良好的导电性与催化活性,且在电流密度为100 mA/cm2、浓度为0.5 mol/L的H2SO4加速寿命为91 h,析氧电位为2.12 V。

当电流密度为10 mA/cm2时,电解100 mL质量浓度为100 mg/L的邻甲酚溶液,邻甲酚的去除率高达99.74%。

卓琼芳等[10]在纳米二氧化钛管的基础上掺杂Ag+,形成金属半导体,该半导体传递电子的速率增大,析氧电位在2.45 V左右,对PFOA 有较高的降解率。

Xing J T等[11]采用热分解法以钛为基体镀上CNT-SnO2-Sb2O3中间层,该阳极中间层与基体结合紧密,在基体表面分布均匀,呈纵横交错的纤维状态,可防止形成氧化层。

该电极在30 mA/cm2电流下,电解100 mg/L苯酚溶液,300min后苯酚去除率达到94%,显示出良好的电催化性能。

褚秋霞等[12]采用热分解法以钛为基体镀上SnO2-Y2O3-MnOx中间层。

经表征分析,该中间层表面致密,没有裂纹,可有效阻隔氧的传递,预防绝缘氧化物TiO2的产生。

并且Y以Y2O3的形式与SnO2形成了半导体固溶体中间层,提高了阳极的寿命。

在60 ℃、1 mol/L H2SO4溶液中经过4 A/cm2的高电流电解,其预期寿命为70 h。

该阳极表面层呈蘑菇状,有较大表面积,经循环伏安分析,析氧电位为2.1 V,提高了电流效率。

唐长斌等[13]通过电沉积法制备了以镍为中间层的钛基PbO2阳极。

经表征分析,镀镍层为球状大小均匀的堆积形态,且无明显的开裂,与无中间层的PbO2阳极相比,内应力减小,晶体细密。

以10 mA/cm2的电流密度降解100 mg/L的苯酚,COD去除率较无中间层的钛基PbO2阳极高12%。

降解符合假一级反应动力学模型,且较普通的PbO2阳极降解速率更快。

3 表面层表面层是直接与电解液接触的一层,它的性质决定了阳极的稳定性、催化活性等重要特性,所以在阳极的改性研究中,研究最多的就是表面层。

表面层的改性方法主要分为掺杂、纳米化和三维结构化三类,通过这些方法使阳极表面结构发生改变,进一步提高了阳极的稳定性与催化活性。

3.1 掺杂在电沉积液中加入一种或多种物质,通过电沉积法添加目的物质在表面层中,这种方法称为掺杂。

掺杂的物质主要改良阳极的稳定性与电催化性能;优化晶型,使粒子间更加紧密;增加活性位点,引入掺杂物的特性,具有广泛的应用前景[14]。

目前的研究主要集中在元素掺杂、有机物掺杂和复合掺杂等方面。

王鸿辉等[15]采用电沉积法制备钕掺杂钛基PbO2复合阳极。

经表征分析,Nd的掺杂使得PbO2阳极表面颗粒变小,粒子间更加致密,增加了表面积,有更高的析氧电位与导电性。

复合电极对100 mg/L苯酚溶液电催化氧化3 h,苯酚去除率高达85.7%,COD去除率达73.8%。

郑辉等[16]采用电沉积法成功制备了掺杂镧、铈的钛基PbO2电极。

经表征分析,析氧电位分别达到了1.60 V与1.65 V,提高了电流效率。

该改性电极对200 mg/L 的MB电解,当镧掺杂量为8.0 g/L时,处理效果最好,MB去除率达到83.85%,COD的去除率达到79.18%,与未掺杂元素的阳极相比较显示了更好的电催化性能。

Xie T T等[17]采用高压塑片法制备了(B4C/C)-β-PbO2阳极。

将通过不同含量B4C/C所制备的(B4C/C)-β-PbO2阳极的极化曲线与降解实验对比,发现20%的(B4C/C)-β-PbO2阳极的电化学氧化性能优于其他电极。

这是由于20%的(B4C/C)-β-PbO2阳极具有多孔结构,具有较大表面积。

该阳极在300 mg/L 盐酸四环素(TCH)、0.2 mol/L NaSO4、30 mA/cm2、pH=3电流条件下电解,电解2 h,TCH的去除率可达90.87%。

该阳极电解TCH降解过程遵循一级动力学方程,且该阳极具有良好的电化学氧化性能与耐腐蚀性能。

杨丽娟等[18]采用电沉积法制备在表面层掺杂Ce的PbO2/C电极。

该阳极表面均匀致密,较未掺杂Ce的PbO2/C电极有更多的活性位点与更明显的氧化峰。

该电极在电压为10 V、pH=6、1000 mg/L 酸性红B溶液,电解1 h后,氨氮与COD均去除90%以上,说明掺杂Ce能充分提高电化学氧化性能。

张博文等[19]运用电沉积法制备了掺杂碳纳米点的PbO2电极。

因碳纳米点的掺杂,该阳极具有更小的粒径,表面有许多凸出的点,具有更大的比表面积。

在20mA/cm2 恒电流下电解0.3 mmol/L 2,4-二氯苯氧乙酸溶液,电解6 h,TOC去除率达89.13%。

王炼等[20]采用电沉积法掺杂不同浓度的聚乙二醇(PEG)制得Ti/Sb-SnO2/PEG-PbO2电极。

根据电极性能测试,确定PEG最佳掺杂量为9 g/L,其析氧电位为2.48 V,强化寿命为114 h。

在电流密度为10 mA/cm2的条件下,利用该电极电解1.5 h,在pH=10、100 mg/L邻甲酚模拟废水,能将邻甲酚全部去除,显示出良好的电催化性能。

雷佳妮等[21]采用电沉积法掺杂PVDF制得Ti/PbO2-PVDF电极。

有较强疏水性能的PVDF的掺杂,增强了PbO2沉积层的结合力和机械强度,且阻碍了水溶液和钛基的接触,有利于增加PbO2的牢固性。

该阳极通过脉冲式供电进行电化学氧化,电解100 mg/L亚甲基蓝,90 min后亚甲基蓝能全部降解,COD去除率达到94.5%。

Yao Y W等[22]在Ti/SnO2-Sb2O3上镀上掺杂铋的PbO2表面层。

由于铋的掺杂,形成Bi2O5,增加了晶体核,阻碍了粒子生长(掺杂铋后的晶体只有16.1 nm,而未掺杂的有22.1 nm),有更大的比表面积。

电解50 mg/L的环嗪酮,120 min 后去除率高达97.9%,而未掺杂的PbO2阳极只有78.1%。

随着研究的不断深入,掺杂两种或两种以上物质在阳极上的研究也越来越多,通过掺杂多种物质进而通过表征、电化学性能测试等来发掘多种物质掺杂中组分互相协同的功能。

通过金属与有机物的复合掺杂,不仅能够提高PbO2阳极的电化学氧化性能,而且还能降低成本。

Sun P Z等[23]采用石墨粉、氧化铈粉、聚四氟乙烯与β-PbO2粉末运用高压塑片技术制得(CeO2/C)-β-PbO2-PTFE复合电极。

经测试分析,(CeO2/C)-β-PbO2-PTFE复合电极比β-PbO2-PTFE电极有更强的电化学氧化性能。

采用20%(CeO2/C)-β-PbO2 电极,在100 mg/L活性艳红、0.35 mol/L Na2SO4溶液下,用恒电流密度为30 mA/cm2电解1.5 h,最大脱色率和COD去除率分别达到88.92%和54.54%,且电解时脱色率变化遵循拟一级动力学方程。

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