直接热氧化制备氧化钛薄膜电极的研究Ⅱ.光电性能

采用电化学阻抗谱和光电响应等手段对在光照下热氧化制备的氧化钛膜的阻抗和光电性质进行了研究.结果表明,随氧化温度升高,界面电荷转移电阻减小,光电流逐渐增大,苯胺的光电催化速率降解增大.温度大于600℃后,电极的光电性能急剧降低.热氧化制备的氧化钛膜电极的结构、界面电荷转移电阻、光电流和光电催化降解苯胺的速率之间存在良好的相关性.     

电位对α-Fe2O3和掺钛α-Fe2O3光氧化水电荷转移速率常数的影响

外加一定的阳极电位可提高未掺杂的α-Fe₂O₃和Ti掺杂的α-Fe₂O₃(Ti-Fe₂O₃)电极的光电流或光电化学氧化水的速率, 但文献中通常假定电位全部降落在半导体固体一侧(带边钉扎), 其对界面电荷转移速率常数的影响鲜见报道. 本文应用电化学阻抗谱研究了外加电位对这两种电极光电化学氧化水时界面电荷转移速率常数的影响.结果表明: 随着外加阳极电位增大,两种电极的界面电荷转移速率常数均增大,但速率常数增幅比理论预期的要小, 表明电位并不是全部降落在电极的亥姆霍兹层, 而是同时降落在空间电荷层和亥姆霍兹层(费米能级钉扎). 表面态电容测量结果表明光生电荷可在表面态中积累, 导致了电位在电极界面重新分布并提高了界面电荷转移速率常数.相同电位下, 光强越强, 光生空穴在表面态积累越多, 降落在亥姆霍兹层中的电位增加,电荷转移速率常数也更大. 与α-Fe₂O₃相比,外加阳极电位对Ti-Fe₂O₃的界面转移速率常数提高更为明显.     

3, 5-二氯苯胺的电化学合成

以3, 5-二氯硝基苯为原料, 采用阴极转动分隔式电解槽, 在65℃、电流密度10A/dm^2、阴极转速400r/min和电极电位在-0.35～-0.45V范围的条件下进行电合成, 所得3, 5-二氯苯胺的产率达90%左右, m.p. 49～52℃。     

两类不同阳极电氧化过程中的失活现象及氧化机制

利用电化学测试技术分析了两类不同阳极在电氧化降解对氯苯酚过程中的失活现象及氧化机制. 结果表明, 对氯苯酚在“I”类阳极Pt和“II”类阳极含氟树酯(polytetrafluoroethylene, PTFE)的β-PbO2 (PTFE-β-PbO2)上可发生直接氧化反应, 且两者的电催化活性均会在短时间内失活. 高电位电解能使失活的PTFE-β-PbO2和Pt得到再生, 但Pt电极需要更高的电解电位. 常见有机溶剂(如丙酮、四氢呋喃、二甲基亚砜)的浸洗可以再生失活的Pt电极, 但不能再生PTFE-β-PbO2电极. 对于“I”类阳极Pt, 当阳极电位大于2.0 V时, 除对氯苯酚的直接氧化反应外, 晶格氧的氧化作用成为整个降解过程的主导因素; 而对“II”类阳极PTFE-β-PbO2, 当阳极电位大于1.8 V时, 除直接氧化反应外, 羟基自由基的降解反应成为对氯苯酚去除的主要原因.     

活性炭表面性质对氧气扩散电极电催化性能的影响

 分别采用硝酸和空气氧化处理制得具有不同表面性质的粉末活性炭,并以此为催化层材料制成炭基氧气扩散电极,测定了不同电极的极化曲线和电化学阻抗谱. N2物理吸附和He程序升温脱附(He-TPD)研究表明,硝酸处理对活性炭孔结构的影响较小,但可使其表面含氧基团明显增加; 而空气氧化处理则会导致活性炭的中孔面积和孔容显著增大,但对表面含氧基团的影响较小. 极化曲线和电化学阻抗谱研究发现,当活性炭的孔结构相近时,电极的催化性能随着表面含氧基团的增多而急剧下降; 当活性炭表面含氧基团的量相近时,中孔孔容增大将导致电极催化性能的恶化. 与活性炭表面含氧基团相比,孔结构对氧气扩散电极的电化学性能具有更显著的影响.     

纪念马淳安教授

2016年12月30日凌晨2时55分,浙江工业大学原副校长、绿色化学合成技术国家重点实验室培育基地主任、中国化工学会精细化工专业委员会副主任委员、全国有机电化学与电化学工业联合会理事长马淳安教授在杭州走完了他65年的人生历程。马淳安教授一生致力于电化学和电化学工程领域的教学、科研和成果转化工作,他的逝世,是我国电化学行业的重大损失。他生命不止、学习不止、思考不止和奋斗不止的精神值得我们永远学习!     

Ti/CeO_2-F-PbO_2电极制备及其在有机物降解中的应用

在钛板上制备了氧化铈掺杂的含氟二氧化铅电极(Ti/CeO2-F-PbO2,电沉积法).SEM和XRD分析显示CeO2颗粒能均匀地嵌入二氧化铅镀层中.电化学测试表明,掺杂CeO2提高了二氧化铅的析氧电位(Ti/CeO2-F-PbO2为1.83V,vs.SCE,Ti/F-PbO2为1.78V,vs.SCE).对氯苯酚降解结果表明,Ti/CeO2-F-PbO2电极有较高的COD去除率和电流效率.     

电化学氧化和臭氧化预处理酸性化工废水的效能研究

保持一定酸度条件下对比了电化学氧化和臭氧氧化预处理酸性化工废水的效能（废水原pH 0.85）. 结果表明,在废水中添加2 g·L^-1 NaCl电化学氧化预处理效果较佳,30 mA·cm^-2条件下电解20 min后水样的CODCr（化学需氧量）去除率达43.4%,BOD₅/COD_Cr（生化需氧量与化学需氧量的比值）值从原来的0.034上升至0.14,可生化性明显提高. 单独臭氧化仅在pH 7.0才能取得一定的预处理效能. Ti(Ⅳ)/O₃/H₂O₂高级氧化体系在pH 2.85条件下亦有较好的预处理效果,16 min后水样COD_Cr去除率达22.9%,BOD₅/COD_Cr值则提高至0.072.     

1,5-二硝基蒽醌电化学还原制备──1,5-二氨基-4,8-二羟基蒽醌的研究(英文)

采用循环伏安法、稳态极化曲线法和恒电位电解法相结合的实验手段,研究了１,５－二硝基蒽醌（１,５－ＤＮＡ）在硫酸溶液中、汞齐化铜电极上阴极还原制备１,５－二氨基－４,８－二羟基蒽醌（１,５－ＤＡ－４,８－ＤＨＡ）的电化学反应性能．结果表明：在１２．７５ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４和１４０℃温度下,１,５－ＤＮＡ在汞齐化铜阴极表面上具有反应物强吸附和不可逆随后化学反应的特征．电解最后的产物经红外光谱测定为１,５－二氨基－４,８－二羟基蒽醌,平均电流效率为７８％,产率为７２％．１,５－ＤＮＡ直接电化学还原的行为与电极材料、酸浓度、添加剂、反应物浓度等有关．