PbO2-CeO2電極的電沉積制備與性能研究.pdf

1、采用電沉積法摻雜Ce3+制備了PbO2-CeO2電極，并考察了Ce3+對(duì)二氧化鉛電極性能及電結(jié)晶過程的影響。研究表明：隨著鍍液中Ce3+含量增高，鍍層表面粗糙度明顯降低，晶粒尺寸減小，當(dāng)Ce3+含量為3mmol/L時(shí)，晶粒尺寸最小為16.2nm，鍍層中鈰含量為0.70％（At%），穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)中電極的強(qiáng)化壽命為74h，是PbO2電極的2倍左右，極化曲線中析氧電位正移為1.77V，更有利于有機(jī)污染物的電催化降解。通過循環(huán)伏安（CV）、計(jì)時(shí)電

2、流（CA）和交流阻抗（EIS）研究了Ce3+對(duì)二氧化鉛電沉積過程的影響，發(fā)現(xiàn)摻雜Ce3+不會(huì)改變二氧化鉛的電結(jié)晶方式，摻雜前后均符合擴(kuò)散控制下的三維瞬時(shí)成核模型，但是隨著Ce3+摻雜，循環(huán)伏安曲線中相同電流密度下電位正移，計(jì)時(shí)電流曲線中同一階躍電位下峰值電流密度降低，達(dá)到峰值的時(shí)間延長(zhǎng)，交流阻抗圖譜中阻抗變大，說明Ce3+摻雜對(duì)二氧化鉛電結(jié)晶過程起到阻礙作用。
　　硝酸鉛鍍液中添加CeO2納米顆粒電沉積制備了PbO2-CeO2復(fù)合

3、電極，并考察了CeO2納米顆粒對(duì)二氧化鉛電極性能的影響。當(dāng)鍍液中CeO2納米顆粒含量為50 mmol/L，電流密度為30 mA/cm2，攪拌速度為180rpm，鍍液溫度為30℃時(shí)，鍍層中鈰含量最高達(dá)8.79%（At%），是PbO2-CeO2電極鍍層中鈰含量的12倍左右，且復(fù)合電極的強(qiáng)化壽命達(dá)135h，是PbO2-CeO2電極的2倍左右，PbO2電極的4倍左右，循環(huán)伏安曲線中PbO2-CeO2復(fù)合電極的析氧電位最大，降解污染物時(shí)副反應(yīng)發(fā)生

4、的概率最低。
　　PbO2-CeO2復(fù)合電極電催化降解孔雀石綠（MG）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)電流密度為30mA/cm2，MG初始濃度為30mg/L，pH值為5，電解質(zhì)Na2SO4濃度為0.20mmol/L時(shí)，降解90min，MG脫色率和COD去除率分別為95.37%、69.36%，且降解過程均符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。連續(xù)循環(huán)伏安曲線及重復(fù)降解實(shí)驗(yàn)表明PbO2-CeO2復(fù)合電極電催化氧化能力較好，抗毒化鈍化能力較強(qiáng)，可重復(fù)利用性較高，穩(wěn)定性較好