25805.鐵基金屬氧化物電極的制備及其電催化氧化苯酚研究

1、中圖分類號UDC0646540碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!Q三3密級公玨鈦基金屬氧化物電極的制備及其電催化氧化苯酚研究PreparationandelectrocatalyticoxidationofTibasedmetal—oxideelectrodesforphenol周禮化學(xué)分析化學(xué)化學(xué)化工學(xué)院司士輝教授論文答辯日期墊絲!塞圣≥答辯委員會主中南大學(xué)2014年5月名業(yè)向所師姓專方氛教者科究皖導(dǎo)作學(xué)研學(xué)指鈦基金屬氧化物電極的制備及其電催化氧

2、化苯酚研究摘要：本文以鈦基金屬氧化物電極的制備和改性為主要內(nèi)容，開展了電極電催化氧化苯酚性能、改性以及苯酚降解工藝條件優(yōu)化等方面的研究工作。具體研究內(nèi)容和結(jié)果如下：(1)采用電沉積法制備了Ti／Sn02一Sb203、Ti／Sn02Sb203／Pb02和Ti／Sn02Sb203／Mn02三種電極。運(yùn)用SEM、循環(huán)伏安法、析氧極化曲線、Tafel曲線和電極壽命測試分別對電極進(jìn)行了表征，同時(shí)分析了電極電解生成的HO自由基，并以苯酚為目標(biāo)物，比

3、較了三種電極的電催化活性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，Ti／Sn02一Sb203電極的析氧電位最高，生成HO自由基最多，電催化活性最強(qiáng)，對苯酚的降解率為859％，但其使用壽命和耐腐蝕性能不如Ti／Sn02Sb203／Pb02電極。苯酚在各電極上的氧化降解均遵循一級反應(yīng)動力學(xué)方程。(2)通過往電鍍液中添加不同濃度的表面活性劑TritonX一100對FePb02電極進(jìn)行改性，制備了高活性的Fe—Pb02／TX一100電極。采用SEM、XRD、析氧極化曲線

4、、Tafel曲線和電極壽命測試對電極進(jìn)行表征，分析了電極電解生成的HO自由基，并通過苯酚降解實(shí)驗(yàn)來比較不同濃度的TritonX一100對電極電催化活性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，表面活性劑可以控制電沉積過程中電極表面晶粒的生長速度，從而使得其晶粒尺寸變小，電極比表面積增大，電催化活性增強(qiáng)。苯酚降解實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)TritonX100的濃度為6mmol／L時(shí)，F(xiàn)e—Pb02電極電催化活性最強(qiáng)，對苯酚的降解率為898％。電化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改性后電極的析

5、氧電位上升、使用壽命延長、耐腐蝕性增強(qiáng)、電極產(chǎn)生的HO咱由基也增多。(3)使用Ti／Sn02一Sb203／FePb02／TX一100電極處理模擬苯酚廢水，考察了電解質(zhì)的濃度、電流密度、苯酚起始濃度、電極間距、溶液pH值五種工藝條件對苯酚降解的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該電極降解苯酚的最佳工藝條件為：電解質(zhì)濃度為O5mol／L、電流密度為60mA／cm2、苯酚起始濃度為250mg／L、電極間距為2cm、pH=7。在最佳工藝條件下，2h后苯酚的去除