電催化氧化粒子電極的制備與性能研究.pdf

1、電催化氧化(ElectrocatalyticOxidation，ECO)是近年來(lái)廣受關(guān)注的一種處理難降解有機(jī)廢水的技術(shù)。由于電化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)是在電極表面進(jìn)行的非均相反應(yīng)，反應(yīng)物必須到達(dá)界面才能參與反應(yīng)，人們普遍研究的普通二維平板電極不易實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。作為一種將電極三維化的電化學(xué)反應(yīng)器，粒子電極具有很大的比電極表面積，相當(dāng)于傳統(tǒng)二維電解槽的幾十倍甚至上百倍，促進(jìn)了反應(yīng)物的遷移，更好的實(shí)現(xiàn)了電極表面的非均相反應(yīng)，加快反應(yīng)速率，使電解效率大大提

2、高。
　　本課題以氧化鋁為載體，以A、B、C三種元素為活性組分分別制備了單組分粒子電極、雙組分復(fù)合粒子電極、三組分復(fù)合粒子電極共十種，對(duì)其進(jìn)行了XRD和循環(huán)伏安測(cè)試，結(jié)合自制三維電解槽，利用其對(duì)苯酚廢水進(jìn)行電催化氧化降解后溶液的苯酚含量、COD、TOC、UV、IR等結(jié)果，比較各粒子電極的催化活性，并對(duì)體系中產(chǎn)生的羥基自由基進(jìn)行了檢測(cè)。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示B元素通過(guò)浸漬焙燒法負(fù)載于載體上的物質(zhì)結(jié)構(gòu)為AOx，B元素制得粒子電極的主

3、要活性組分是BOY，C元素制得粒子電極的主要活性組分為COZ，此三種物質(zhì)對(duì)苯酚都具有良好的催化性能。循環(huán)伏安重復(fù)掃描十次的結(jié)果顯示，所制各粒子電極電催化性能穩(wěn)定，試驗(yàn)可重復(fù)性強(qiáng)。通過(guò)電催化降解實(shí)驗(yàn)測(cè)得三組分復(fù)合粒子電極催化性能高于雙組分粒子電極高于單組分粒子電極，其中比例1型粒子電極在3.56mA/cm2的電流密度下反應(yīng)4小時(shí)苯酚去除率可達(dá)到78.1％，結(jié)果顯示了制備多活性組分復(fù)合粒子電極的可行性及必要性，且所制粒子電極穩(wěn)定性良好，反應(yīng)