Ti-SnO-,2--Sb-,2-O-,4-電極的制備及性能研究.pdf

1、本文采用溶膠-凝膠涂層技術(shù)，以無(wú)機(jī)物SnCl2·2H2O，SbCl3為前驅(qū)物制備了氧化物涂層納米級(jí)的Ti/SnO2-Sb2O4電極。通過XRD、TEM對(duì)氧化物涂層的晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。由樣品的XRD譜圖可得知，鈦基表面的二氧化錫氧化物是四方相的金紅石結(jié)構(gòu)。運(yùn)用scherrer公式由二氧化錫最強(qiáng)衍射峰[110]的數(shù)值可計(jì)算出涂層中二氧化錫的平均粒度(D)。隨著燒結(jié)溫度的增加，平均粒度(D)逐漸增大，衍射峰的峰寬逐漸減小，SnO2的晶體結(jié)構(gòu)

2、愈趨完整，600℃時(shí)，二氧化錫的平均粒度(D)為6.5nm；而隨著銻摻入量的增加，平均粒度D變化不大。通過氧化物微粒TEM圖片的比較，可看到隨著燒結(jié)溫度的增加，SnO2顆粒的粒徑逐漸增大，與XRD的計(jì)算結(jié)果一致，且團(tuán)聚現(xiàn)象逐漸減弱。與純的SnO2比較，摻雜Sb的SnO2顆粒分布均勻，較少有團(tuán)聚現(xiàn)象，且摻雜抑制了SnO2粒徑的生長(zhǎng)，比未經(jīng)摻雜的SnO2的粒徑明顯減小，大約為6nm-7nm。 鈦基錫銻氧化物涂層電極具有高的析氧電位

3、，良好的催化性能和導(dǎo)電性，廣泛地應(yīng)用于水處理、有機(jī)電合成、氯堿工業(yè)等領(lǐng)域，尤其是處理工業(yè)廢水。為了研究銻的摻入量和燒結(jié)溫度對(duì)電極性能的影響。本論文將所制備的Ti/SnO2-Sb2O4電極分別用于不同的體系(硫酸體系、[Fe(CN)6]3-/[Fe(CN)6]4-體系、苯酚廢水體系)，通過循環(huán)伏安法進(jìn)行了測(cè)試研究，結(jié)果表明：銻含量4％、燒結(jié)溫度600℃為最佳的工藝條件。此條件下制得的電極在lmol·L-1的H2SO4中進(jìn)行析氧反應(yīng)時(shí)，交換

4、電流密度i。值為2.42×10-3A·cm-2，強(qiáng)電流密度下的加速電極壽命高達(dá)25h，電流密度10mA·cm-2時(shí)析氧電位高達(dá)2.1182V(vs.NHE)，分形維數(shù)df=1.8514；所制得的電極用于處理含酚廢水時(shí)，電流效率為73.5％，苯酚的轉(zhuǎn)化率高達(dá)96.5％，；同Ti/SnO2、Ti/PbO2電極進(jìn)行比較，得出：相對(duì)于Ti/SnO2電極節(jié)電32.7％，相對(duì)于Ti/PbO2電極節(jié)電62.7％，是一種優(yōu)良的陽(yáng)極電催化劑。