2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、DSA電極是一種以鈦為基體,金屬氧化物為活性層的電極。廣泛應(yīng)用于冶金工業(yè)和環(huán)保行業(yè)。在冶金工業(yè)中,由于電鍍液中的Cl-比較高,電鍍過程中,陰離子向陽極移動,陽離子向陰極移動。在陽極,析出電位較低的物質(zhì)優(yōu)先析出,在陰極,析出電位較高的物質(zhì)優(yōu)先析出。根據(jù)電位較低的物質(zhì)在陽極優(yōu)先析出的原則,氯氣比氧氣優(yōu)先析出。陽極產(chǎn)生氯氣后不僅污染環(huán)境,而且會影響電鍍產(chǎn)品的質(zhì)量。由于目前使用的陽極為Ti/IrRu電極,制備成本較高。所以,需要制備出一種析氧催

2、化能力較強,制備成本較低的陽極。在環(huán)保行業(yè)中,含有環(huán)狀有機物的工業(yè)廢水,COD濃度高,可生化性能差,采用常規(guī)的處理方法很難達到良好的處理效果,由于采用電化學(xué)水處理工藝時,析氧電位較高的陽極能夠產(chǎn)生氧化能力很強的·OH,對有機污染物質(zhì)有很好的處理效果,所以,析氧電位較高的陽極被廣泛應(yīng)用于電化學(xué)水處理工藝中。
  本文以Ti為基體,用SnCl4﹒4H2O和SbCl3混合溶液作為中間層的電鍍液,采用先電沉積然后在高溫下灼燒的方法制備出中

3、間層?;钚詫拥闹苽涔に嚥捎脽岱纸夥ǎ恳哼x用一定濃度的Mn(NO3)2溶液,制備出了Ti/SnO2+Sb2O3/MnOX電極,然后在活性層中添加 Ru元素對 Ti/SnO2+Sb2O3/MnOX電極進行了改性,制備了 Ti/SnO2+Sb2O3/ MnOX+RuOY電極??疾炝酥虚g層和活性層的制備溫度、活性層的涂覆量以及活性層中Mn和Ru的比例對電極析氧催化活性和穩(wěn)定性能的影響,優(yōu)化了制備參數(shù)。采用循環(huán)伏安(CV)、線性掃描(LSV)、

4、開路電壓等方法對自制電極進行測試,借助顯微鏡測試手段對電極形貌進行表征。最后采用自制的Ti/SnO2+Sb2O3電極對苯酚模擬廢水進行電化學(xué)降解實驗,考察了電解質(zhì)的濃度、溶液的pH值、溶液的溫度、電流密度和苯酚的初始濃度對苯酚和COD去除率的影響。
  研究表明:(1)中間層的制備溫度為500℃時,晶體能夠發(fā)育完全,晶體顆粒細小,中間層表面致密均勻,制備的Ti/SnO2+Sb2O3/MnOX電極具有較好的析氧催化性能和電化學(xué)穩(wěn)定性

5、能。(2)活性層的制備溫度在400℃時,由于活性層中的氧化物晶體主要為α-Mn2O3與β-MnO2兩種晶體,提高了Ti/SnO2+Sb2O3/MnOX電極析氧活性,增強了電極的導(dǎo)電性。(3)活性層的涂覆量在34g/㎡時,電極的性能較好,既不會影響電極的析氧性能,也不會降低電極的壽命。(4)Mn(NO3)2中摻入Ru元素后,活性層的制備溫度在400℃時,由于Mn的氧化物晶體和Ru的氧化物晶體都能夠很好的發(fā)育,活性層與中間層形成了很好的固溶

6、體,所以Ti/SnO2+Sb2O3/MnOX+RuOY電極的析氧電位最低,電化學(xué)穩(wěn)定性能最好。(5)活性層中的Mn:Ru最優(yōu)比例為100:1。(6)活性層中摻入Ru后,不僅電極的析氧電位降低了,而且穩(wěn)定性能也得到了提高。(7)采用自制的Ti/SnO2+Sb2O3電極對苯酚模擬廢水降解時發(fā)現(xiàn):電解質(zhì)的濃度、溶液溫度和電流密度三個因素對苯酚和 COD去除率的影響作用相同,都成正相關(guān);溶液的pH值逐漸增大時,苯酚和COD的去除率先增大后減小,

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