Ti/PbO2和Ti/Ru-Ti-Sn氧化物涂层电极上苯酚的电化学氧化和降解

用紫外-可见光谱（UV-Vis）研究了Ti／PbO2和Ti/Ru-Ti-Sn三元氧化物涂层电极对苯酚的电化学氧化及其中间产物的影响,通过高效液相色谱（HPLC）方法检测了苯二酚的生成,结果表明,苯酚的电化学氧化和降解是羟基化产物对苯二酚和邻苯二酚进一步氧化的结果。     

硫酸溶液中苯酚在Ti/PbO2电极上的循环伏安研究

用循环伏安法研究了Ti/PbO₂电极在苯酚硫酸溶液中的电催化作用. 结果表明, 在硫酸溶液中, Ti/PbO₂阳极对苯酚具有电催化氧化作用. 如果苯酚浓度较低, 产生的吸附态羟基自由基可以将苯酚氧化, 直至完全矿化. 当苯酚浓度较高或产生的羟基自由基量相对较小时, 苯酚或中间产物可吸附在电极表面, 降低电极的真实表面积, 减少电极的活性点, 阻止反应物接近电极表面, 抑制苯酚的进一步氧化. 随着电解时间的延长, 这些吸附物由于逐渐被氧化, 电极活性恢复.     

苯胺在SnO_2/Ti电极上的电化学氧化

研究了以SnO_2/Ti为阳极降解苯胺的电化学降解特性.实验结果表明,同Pt电极比较,掺F的SnO_2/Ti电极对苯胺的降解表现了明显的效果.苯胺在SnO_2/Ti电极上氧化降解速率主要决定于其中间产物的阳极溶解行为.由中间产物构成的有机膜的阳极溶解是反应的慢步骤.研究了苯胺溶液的浓度、pH和电流密度对苯胺降解速率的影响规律,对反应中间产物的复杂性及构成“膜”的理化性质进行了初步分析.     

苯胺在SnO2/Ti电极上的电化学氧化

研究了以SnO2/Ti为阳极降解苯胺的电化学降解特性.实验结果表明,同Pt电极比较,掺 F的SnO2/Ti电极对苯胺的降解表现了明显的效果.苯胺在SnO2/Ti电极上氧化降解速率主要决 定于其中间产物的阳极溶解行为.由中间产物构成的有机膜的阳极溶解是反应的慢步骤.研究 了苯胺溶液的浓度、pH和电流密度对苯胺降解速率的影响规律,对反应中间产物的复杂性及 构成“膜”的理化性质进行了初步分析.     

高铁酸盐在SnO2-Sb2O3/Ti电极上的选择性电化学合成

合成了SnO2-Sb2O3/Ti电极材料.实验结果证实,在14mol/LNaOH水溶液中和完全避免析氧反应的条件下,Fe(Ⅱ)物种在该电极上进行电化学氧化并生成FeO42-.结果表明,Fe(OH)3在浓NaOH溶液中发生酸式电离,形成可溶于水的FeO2-,该离子的浓度随着碱溶液浓度变化而发生明显变化,而且它还是发生化学氧化和电化学氧化的反应物.在SnO2-Sb2O3/Ti电极上,FeO42-的电化学还原起始电位为0.38V(vs.Hg/HgO,14mol/LNaOH),FeO2-电化学氧化起始电位为0.54V.结果还表明,用电化学方法氧化Fe(Ⅱ)物种生成FeO42-是个多步骤过程.     

新型Ti/TiOxHy/Sb-SnO2电极上苯胺电化学氧化反应

苯胺是一种重要的化工原料,广泛应用于印染、制药、造纸、橡胶等领域.随着化工行业的迅速发展,苯胺的需求量越来越大.然而,苯胺毒性高,大量使用势必造成水体中苯胺浓度的升高,给人类健康及生态环境造成危害.因此,急需一种高效、洁净、经济的方法处理含苯胺废水.电化学氧化法比较新颖,相比传统废水处理方法,它具有高效、简单、清洁等优点,因此被应用于很多废水处理当中,但过多的能耗限制了其进一步广泛应用.阳极作为电化学氧化技术的核心部件,直接影响到电化学氧化反应性能.因此开发出一种高效、经济的阳极材料很有必要.此外,对苯胺降解条件的优化也同样重要.关于苯胺电化学氧化,已有的研究包括Pt电极、PbO2电极和石墨电极等阳极材料.比较而言, Ti/Sb-SnO2电极具有制备工艺简单,析氧过电位较高,材料廉价和电催化性能较强等优点.然而,它的稳定性仍有待提高.因此本文制备了一种高稳定性的Ti/TiOxHy/Sb-SnO2电极,并用于处理苯胺废水.较为系统地研究了电流密度、苯胺初始浓度、pH、NaCl投加量及反应器类型对苯胺电催化氧化性能的影响,同时采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和电化学测试对该电极进行了表征,并应用紫外-可见光谱、化学需氧量、电流效率及能耗对不同参数进行评定和优化. SEM及XRD结果表明, Ti/TiOxHy/Sb-SnO2电极涂层覆盖比较完全、紧实,未出现裂缝的发生,因而有利于提高电极稳定性.循环伏安测试结果表明,此电极具备较高的析氧过电位(2.0 V vs Ag/AgCl)及电化学孔隙度(76.31%),因此有利于电极催化性能的提高.苯胺电化学氧化实验结果发现,该反应符合准一级动力学模型,且高电流密度、酸性环境、适当NaCl投加量(0.2 wt%)更有利于苯胺的降解.另外, Ti/TiOxHy/Sb-SnO2电极在三维反应器中对苯胺的处理效果要远远好于在二维反应器中.可以看出, Ti/TiOxHy/Sb-SnO2电极具有较好的处理苯胺性能,可为苯胺废水处理的应用提供了一定的理论指导.     

氯离子对苯酚电化学氧化降解过程的影响

本文用Ti/SnO2-Sb2O5/PbO2和Ti/Ru-Ti-Sn氧化物涂层阳极研究了氯离子对苯酚电化学氧化降解过程的影响. 结果表明,在电解液中加入氯离子能提高苯酚的去除效率并完全降解. 在无氯离子存在下,有机物电化学降解主要以直接电氧化方式进行;在氯离子存在下,不仅可发生间接电化学氧化,而且也同时发生直接电氧化. 对于析氯阳极体系,如Ti/Ru-Ti-Sn阳极,主要发生有机物的间接电氧化;对于高氧超阳极体系,如Ti/PbO2阳极,有机物的间接电氧化和直接电氧化可能同时发生. 氯离子对于有机物的间接电氧化起到类似催化剂的作用,这种催化作用主要是由于氯离子在有机物氧化过程中阳极表面层和溶液本体电生成了Cl-/活性氯的氧化还原媒介.     

苯酚在含氯体系中的电化学氧化

以Ru-Ir/Ti三元电极作阳极电解处理苯酚废水,研究废水中Cl-初始浓度对处理效果的影响.结果表明,在一定的电解时间内,苯酚的电化学氧化符合一级动力学方程;废水中Cl-的初始浓度越大,苯酚完全被氧化所需的时间也越短,即其表观速率常数越大.苯酚在Cl-体系中降解的中间产物主要有4-氯苯酚,1-氯苯酚,2,4-二氯苯酚,2,6二氯苯酚,2,4,6-三氯苯酚及各种短链脂肪酸和氯代醇等;最终产物是CO2、CHCl2和CHCl3.电解中间体的生成和降解速率随废水中Cl-初始浓度的增加而增大.据此,导出苯酚在含Cl-体系中电化学氧化的反应途径.     

阴极脱氯协同多孔Ti/BDD电极阳极电催化氧化对氯苯酚

本文主要研究阴极脱氯协同阳极(多孔Ti/BDD 电极)电催化氧化对于对氯苯酚的电化学降解过程. 在有无阳离子交换膜电解槽体系下电化学降解对氯苯酚的实验结果表明,对氯苯酚的矿化主要在阳极区进行;无隔膜电解槽体系下,对氯苯酚在阴极还原形成的氯离子迁移到阳极,在阳极表面进一步生成了具有强催化氧化作用的活 性氯,与阳极产生的羟基自由基协同降解对氯苯酚;在阳离子交换膜电解槽体系下,阴极产生的氯离子难以通过阳离子膜迁移至阳极区,无隔膜电解槽呈现出更好的降解效率. 结合高效液相色谱技术确定阳极室的中间产物为对苯二酚、邻苯二酚、对苯醌和苯酚等,阴极室的主要产物是苯酚,并根据中间产物提出了对氯苯酚的降解路径.     

Ti/α-PbO2/β-PbO2电极电化学降解2-氯酚

采用电化学沉积法在Ti基底上制备了复合电极Ti/α-PbO2/β-PbO2,扫描电镜结果表明电极呈现由β-PbO2小晶体组成的菜花状微观形貌.所制电极在电化学降解环境污染物2-氯酚时表现出较高的电催化效率、较好的电极稳定性和较长的电极寿命.用正交实验优化了电化学降解2-氯酚的实验条件.在最优的实验条件(2-氯酚初始浓度50 mg/L,电解质0.1 mol/L Na2SO4,温度35oC,阳极电流密度20 mA/cm2)下电化学降解180 min后,2-氯酚的去除率达100%.动力学结果表明, Ti/α-PbO2/β-PbO2电极上2-氯酚的电化学氧化符合准一级动力学过程.     

Thermochemische Untersuchungen zu den Systemen Ti/Ni und Ti/Co

Thermochemical Investigations of the Systems Ti/Ni and Ti/Co By treatment of solid Ni or Co with a H₂/TiCl₄-gas mixture at sufficient high temperature (T ≥ 900°C) the intermetallic phases TiNi₃ and TiCo₃, resp., are formed. The conversion grade depends on the H₂/TiCl₄-ratio. From the experimentally determined conversion grades and the known thermodynamic data of all other species existing in equilibrium the free enthalpies and the heats of formation of TiN₃ and TiCo₃ have been calculated (TiNi₃: ΔH(298) = ?133.3 ± 6 kJ/mol; TiCo₃: ΔH(298) = ?104.7 ± 6 kJ/mol).     

EXAFS characterization of Ti/Al2O3 supports and Co/Ti/Al2O3 catalysts

The structure of Ti/Al₂O₃ supports (0–14 wt% Ti) and Co/Ti/Al₂O₃ catalysts (3 wt% Co) was examined by EXAFS. The results indicated that the Ti was present primarily as a highly dispersed surface phase. The Ti EXAFS results indicated that the Ti species were octahedrally coordinated. Evidence of Ti—Ti interactions was found for all loadings (2–14 wt% Ti) suggesting that the Ti surface species are present as small clusters of TiO₂.The Co EXAFS results showed evidence for several structurally different Co surface phases as a function of Ti loading. Evidence of a Co species interacting with the Ti surface phase was observed for the 3% Co/2% Ti-3%Co/6%Ti catalysts. At the highest loadings studied, 3%Co/8%Ti and 3%Co/14%Ti, evidence was found for a CoTiO₃-like phase.     

钛基二氧化铅平板电极的镀制

得用所镀二氧化铅和氧阴极组装成电解槽，通过测定高氯酸盐生成电流效率及循环伏安、ＳＥＭ、ＳＲＤ等方法，评价所镀钛基二氧化铅平板电极性能，考察了电镀液组成对电极性能的影响，发现必须严格控制镀液中铁离子的含量，增大硝酸的使用量，才能制得用于高氯酸盐电化生产的高性能钛基二氧化铅电极。     

Interface analysis of Ti/Al/Ti/Au ohmic contacts with regrown n+‐GaN layers using molecular beam epitaxy

The regrowth technique of highly doped n‐type GaN layers is reliable and effective for lowering the ohmic contact resistance. The interface between metal contacts with Ti/Al/Ti/Au and regrown n⁺‐GaN/GaN layers were analyzed in detail with transmission electron microscopy. During the annealing process, Ti metals and N atoms diffusing from GaN layers formed TiN epitaxial layers between metal alloys and n⁺‐GaN layers. The orientational relationship between GaN and TiN was [1 0 0]_GaN//[?1 1 0]_TiN verified by nano‐beam diffraction. Al atoms diffused through the GaN layers and formed thin AlGaN phase. Al content was confirmed as 60% by high‐resolution transmission electron microscopy images. Electron energy loss spectroscopy showed that Si dopants were confined within n⁺‐GaN layers. These results show that in regrowth technique both TiN layers and Si dopants affect the contact properties because the formation of TiN layers can induce nitrogen vacancies from GaN, while Si‐doped GaN layers can enhance the tunneling effect through the metal contacts resulting in reduced contact resistance. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

环己醇在Ti/Ni/NiO电极上的催化氧化

采用热分解和电沉积方法制备了Ti/Ni/NiO电极,用循环伏安技术对碱性溶液中环己醇在该电极上的催化氧化进行了初步研究,重点考察了扫描速度和环己醇浓度等对环己醇氧化的影响.结果表明,在碱性溶液中,环己醇在Ti/Ni/NiO电极上的催化氧化过程遵循电催化机理.初步认为,NiO首先被氧化为NiOOH,NiOOH再与环己醇发生还原反应生成己二酸和NiO,因此,NiOOH可作为较好的催化环己醇氧化反应的催化剂.     

多孔阵列TiO2/Ti的光电催化性能

以聚苯乙烯微球(PS)阵列为模板, 溶胶浸渍法制得负载于钛基的多孔阵列二氧化钛材料TiO2/Ti, 用SEM和XRD分析其表面形貌和晶相组成. 将此多孔材料用作电极, 研究其间歇光照开路电位谱和光电流谱, 催化降解甲基橙以及催化析氢反应等光电催化性能. 结果表明, 在光电协同作用下多孔阵列TiO2/Ti具有很高的催化活性, 2.5 h内对甲基橙的降解率达到87.1%, 5.0 h高达97.9%, 反应表观速率常数为0.77 h-1;光照作用可以使析氢电位降低0.13 V.     

锰/磷、钛/磷二元团簇的激光溅射产生与光解

利用激光溅射法直接产生了锰/磷、钛/磷二元团簇正、负离子MxPy±(M=Mn、Ti),并用串级飞行时间质谱仪研究了团簇离子的组成与激光光解规律.实验表明钛与磷间成簇的能力强于锰与磷间成簇的能力,且MPy+(M=Ti、Mn)团簇离子系列表现出峰强度随所含磷原子数目的奇偶性变化,这可能与P4结构的特殊稳定性有关.激光光解实验表明,失去中性P2、P4的通道为主要光解通道.随着团簇离子的生长,锰/磷团簇正离子逐渐由富磷簇向富金属簇过渡,钛/磷则趋向于形成钛原子数目与磷原子数目接近相等的团簇正离子,而二者与磷形成的团簇负离子MxPy-(M=Mn、Ti)逐渐趋向于x≈y,随样品中磷含量增加,锰/磷易形成富磷簇,钛/磷的组成趋向不改变.     

钕掺杂Ti基Sn-Sb涂层电极的制备及性能评价

以SnCl4·5H2O, Sb2O3和Nd(NO3)3·6H2O为前驱体, 纯钛板为基体, 采用涂层热解法制备了Nd掺杂Ti基Sn-Sb氧化物涂层电极. 通过对所制备电极的析氧电位和含阴离子表面活性剂污水降解效果的考察, 优化出最佳Nd掺杂量为SnSbNd=10062.5(摩尔比), 最佳热处理温度为550 ℃. 通过SEM, XRD和EDX等检测手段对制备的电极的表面形貌、晶体结构及元素组成进行了表征和分析, 结果证明, 适量Nd的掺杂使Ti/Sn-Sb电极的析氧电位明显提高, 达到1.72 V, 对阴离子表面活性剂的去除率达到97.4%, 使电极表面晶粒细化, 对基体覆盖较好. 掺杂过量会使SnO2晶格破坏, 使电极性能降低, 甚至低于未掺杂电极.     

Photovoltaic activity of Ti/MCM‐41

Ti/MCM‐41 is a well‐known heterogeneous catalyst for alkene epoxidation with organic peroxides. This titanosilicate contains isolated titanium atoms forming part of a framework of mesoporous silica whose structure is formed by parallel hexagonal channels 3.2 nm in diameter. The surface area and porosity of Ti/MCM‐41 are about 880 m² g^?1 and 0.70 cm³ g^?1, respectively. These values are among the highest for any material. Herein, we show that Ti/MCM‐41 exhibits photovoltaic activity. Dye‐sensitized solar cells using mesoporous Ti/MCM‐41 (2.8–5.7 % Ti content) as active layer, black dye N3 as photosensitizer and I₃^?/I^? in methoxyacetonitrile as electrolyte exhibit a V_OC, J_SC and FF of 0.44 V, 0.045 mA cm^?2 and 0.33, respectively. These values compare well against 0.75 V, 4.1 mA cm^?2 and 0.64, respectively, measured for analogous solar cells using conventional P‐25 TiO₂. However, the specific current density (J_SC/Ti atom) for the Ti/MCM‐41 is very similar to that of P25 TiO₂.