二氧化鉛的修飾改性及電催化應(yīng)用的研究.pdf

1、二氧化鉛電極因其價(jià)格低、化學(xué)穩(wěn)定性好、高析氧電位及良好的電催化活性等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是未來(lái)最好的陽(yáng)極材料之一。為了更一步提高二氧化鉛電極的使用壽命和電催化活性，本文通過(guò)改變二氧化鉛電極的結(jié)構(gòu)和摻雜金屬元素來(lái)提高二氧化鉛的性能，具體的工作如下:
　　通過(guò)脈沖電沉積法制備的鈷修飾的二氧化鈦納米管二氧化鉛電極(Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti)，用于降解有機(jī)廢水甲基藍(lán)(MB）的實(shí)驗(yàn)。對(duì)Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti(P)電極進(jìn)

2、行掃描電子顯微鏡(SEM)，X射線光電子能譜(XPS)、X射線衍射(XRD)表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相比于直流電沉積制備的Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti(D)電極，脈沖電沉積法制備的Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti(P)電極具有更緊湊的結(jié)構(gòu)和更細(xì)的顆粒。Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti(P)電極的納米顆粒的尺寸10.62nm，而Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti(D)電極的納米顆粒尺寸是23.15nm。電極的電化學(xué)性

3、質(zhì)通過(guò)穩(wěn)態(tài)極化曲線、循環(huán)伏安法(CV)和電化學(xué)阻抗能譜(EIS)來(lái)表征的，結(jié)果表明Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti(P)電極具有更高的析氧電位和電催化活性。Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti(P)電極的析氧電位是1.75V，而Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti(D)電極的析氧電位是1.60V。Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti(P)電極降解甲基藍(lán)的實(shí)驗(yàn)表明，在降解120min后，甲基藍(lán)和化學(xué)需氧量(COD)的去除率分別

4、達(dá)到100％和74.0％。相比于其他電極，Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti(P)電極具有更長(zhǎng)的使用壽命。
　　采用脈沖電沉積法制備的稀土元素?fù)诫s的Y2O3-PbO2/TiO2-NTs/Ti電極。通過(guò)SEM、XRD、XPS的分析，結(jié)果表明三氧化二釔和二氧化鉛沉積在二氧化鈦納米管中與管壁并沒(méi)有把管口堵塞住。Y2O3-PbO2/TiO2-NTs/Ti電極的CV、EIS測(cè)試表明，沉積時(shí)間為45min時(shí)，電極的電催化性質(zhì)最好。在加速使

5、用壽命實(shí)驗(yàn)中，Y2O3-PbO2/TiO2-NTs/Ti(P-45min)的使用壽命是627h，相比于Y2O3-PbO2/TiO2-NTs/Ti(D-45min)(509h)得到明顯的提升。電極降解甲基藍(lán)的實(shí)驗(yàn)表明，在降解120min后，甲基藍(lán)和總有機(jī)碳(TOC)的去除率分別達(dá)到100％和79％。通過(guò)電催化降解甲基藍(lán)的實(shí)驗(yàn)研究了初始濃度、電流密度和pH值對(duì)Y2O3-PbO2/TiO2-NTs/Ti(P-45min)電極降解甲基藍(lán)的影響，