鈦基金屬氧化物電極降解有機(jī)污染物的研究.pdf

1、制備了四種陽極:Ti/SnO2-Sb電極、Ti/SnO2-Sb/PbO2電極、Ti/SnO2-Sb/MnO2電極和Ti/TiO2-NTs/SnO2-Sb/PbO2電極，分別用線性伏安掃描(LSV)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)、電極加速壽命等方法對(duì)電極性能進(jìn)行了表征，并以苯酚為目標(biāo)污染物，考察了幾種電極的電降解性能。另外，還將Ti/TiO2-NTs/SnO2-Sb/PbO2電極用于降解實(shí)際印染廢水。研究結(jié)果如下:
　　

2、(1)比較了Ti/SnO2-Sb、Ti/SnO2-Sb/PbO2和Ti/SnO2-Sb/MnO2三種電極對(duì)苯酚的電降解性能。研究結(jié)果表明:3種電極對(duì)苯酚降解反應(yīng)均遵循一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)規(guī)律。當(dāng)電流密度為10 mA/cm2，降解初始濃度為100 mg/L苯酚溶液時(shí)，Ti/SnO2-Sb, Ti/SnO2-Sb/PbO2，和Ti/SnO2-Sb/MnO2電極對(duì)苯酚去除率分別為99.4％、98.2％、63.6％，COD去除率分別為80.1％、76

3、.8％、40％。其中Ti/SnO2-Sb/PbO2電極由于具有最長的加速壽命(41 h)，較高的析氧電位(1.78V)和較好的電催化活性被認(rèn)為是降解苯酚的最佳電極。
　　(2)為了進(jìn)一步提高Ti/SnO2-Sb/PbO2電極的使用壽命，在電極中間層中引入了二氧化鈦納米管，制備了Ti/TiO2-NTs/SnO2-Sb/P bO2電極。采用陽極氧化法分別在乙二醇電解液體系和丙三醇電解液體系中制備了二氧化鈦納米管。研究結(jié)果表明:以乙二醇

4、電解液體系制備的納米管管口為圓形，且隨著陽極氧化電壓的增大，納米管的管徑和管壁厚度增大。以丙三醇電解液體系制備的納米管管口為螺線性，且管子呈條紋型的竹節(jié)狀。450℃煅燒后二氧化鈦納米管的晶型由無定型狀態(tài)轉(zhuǎn)化為銳鈦型。
　　(3)以丙三醇體系制備的TiO2-NTs為基體制備了Ti/TiO2-NTs/SnO2-Sb/PbO2電極，并考察了該電極對(duì)苯酚的降解效果。研究結(jié)果表明:Ti/TiO2-NTs/SnO2-Sb/PbO2電極與Ti/

5、SnO2-Sb/PbO2電極相比，電極表面顆粒細(xì)小致密、擁有更長的加速壽命(77.5h)、更高的析氧電位(1.93V)和更好的降解效果（苯酚去除率99.3％，COD去除率86.5％），對(duì)苯酚的降解符合一級(jí)動(dòng)力學(xué)規(guī)律。利用異丙醇作為羥基自由基捕獲劑，3h后苯酚的降解率僅為69％，較未加入時(shí)的去除率大大下降，說明苯酚的降解為羥基自由基原理。
　　(4)將Ti/TiO2-NTs/SnO2-Sb/PbO2電極用于處理實(shí)際印染廢水，考察了電