苯酚在Ti/PbO2电极上的电氧化反应

利用线性伏安法和恒电流电解法研究了苯酚在Ti／PbO2电极上的电催化氧化反应,通过电氧化过程中反应物和中间物的高效液相色谱测定,研究了苯酚在Ti／PbO2电极上电催化氧化的反应机理．实验发现,Ti／PbO2电极对水溶液中苯酚的电氧化具有显著的催化作用,25℃时,对初始浓度为2mmol／L的苯酚水溶液,恒定电流密度为50mA／cm2,电解3h,苯酚转化率为98．02％,有机碳去除率为54．36％．苯酚在Ti／PbO2电极上电催化氧化要经过对苯二酚或邻苯二酚、对苯醌、反丁烯二酸和草酸,最终变成二氧化碳和水的历程．第一步反应苯酚转化的主产物是对苯二酚．对苯二酚转化为苯醌和苯醌转化为反丁烯二酸的反应为慢反应,反丁烯二酸转化为草酸的反应为快反应．     

Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2电极电催化性能研究

制备了Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2阳极,采用SEM、XRD和ICP对电极的表面形貌和组成进行了表征.为了考察电极的电催化活性,以苯酚为目标污染物,进行了电催化降解实验.研究结果表明Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2电极电催化降解苯酚模拟废水的最佳工艺条件为:电流密度10mA/cm2、支持电解质Na2SO4浓度0.05 mol/L、温度25℃.在25℃时苯酚的电催化氧化降解反应遵循一级反应动力学规律,并且苯酚的电催化氧化主要是·OH参与的间接氧化,反应过程中电极表面产生的羟基自由基对苯酚的氧化去除起着主要作用.     

钛基二氧化铅电催化电极的制备及电催化性能研究

以电沉积法制备了钛基PbO2电极，优化并确定了电极的制备工艺，以苯酚为目标有机物，考察了电极的电催化氧化性能，研究结果表明，该电极的电催化性能优于传统的DSA钛基RuO2电极。采用该电极，在10Ma/cm^2电流密度下通过0.72Ah电量后，可使100Ml、COD浓度为270mg/L的苯酚溶液中的苯酚完全分解，COD去除率为67.4%，单位电量COD降解量为0.254mgCOD/Ah，且电流效率随电流密度的增加而减小，初步研究了苯酚的电催化氧化机理，提出了苯酚的电催化氧化可能是由苯酚的直接电化学氧化为苯醌及苯醌的间接电化学氧化有机酸两部分组成。     

电沉积制备钯铂电极上乙醇的电催化氧化

研究了乙醇在碱性介质（１．０ｍｏｌ·Ｌ－１ＮａＯＨ）中电沉积制备的Ｐｄ／ＧＣ、Ｐｔ／ＧＣ和Ｐｄ．Ｐｔ／ＧＣ电极上的电催化氧化．实验结果表明：由此法制备的钯铂系列合金电极对乙醇的电催化氧化表现出明显的协同效应─—乙醇在含把原子分数ｙｐｂ＝０．３３６的Ｐｄ－Ｐｔ／ＧＣ合金电极上的阳极交换电流密度是其在纯铂电极上的３０多倍．     

电沉积制备钯铂电极上乙醇的电催化氧化

研究了乙醇在碱性介质（１．０ｍｏｌ．Ｌ＾－１ＮａＯＨ）中电沉积制备的Ｐｂ／ＧＣ、Ｐｔ／ＧＣ和Ｐｄ－ｐｔ／ＧＣ电极上的电催化氧化,实验结果表明：由此法制备的钯铂系列合金电极对乙醇的电催化氧化表现出明显的协同效应－乙醇的含钯原子分数ｙｐｄ＝０．３３６的ｐｄ－ｐｔ／ＧＣ合金电极上的节极交换电流密度是其在纯铂电极上的３０多倍。     

IrO2基体上阳极电沉积MnO2的电化学行为

采用极化曲线和循环伏安等电化学方法, 对不同温度下IrO₂电极在MnSO₄镀液与硫酸溶液中的电化学行为进行对比研究, 并以镀液中极化曲线上不同电流密度值进行阳极电沉积, 测量镀速大小. 研究结果表明:IrO₂电极在镀液中同时发生阳极电沉积反应和析氧副反应, 阳极电沉积反应对析氧反应具有明显的抑制作用; MnO₂的阳极电沉积过程较复杂, 存在Mn³⁺中间产物, 既有Mn³⁺→Mn⁴⁺的电沉积过程, 也有Mn³⁺的水解及水解产物的脱附的过程, 水解反应的存在严重降低了MnO₂的阳极电沉积的电流效率; MnO₂的阳极电沉积存在一定的电位区间, 在此区间, 镀速存在最大值.     

Ti/Sb2O5-SnO2/PbO2电极电催化氧化对氨基苯酚

以电沉积法制备的Ti／Sb2O5-SnO2／PbO2电极作阳极,恒电流电解水溶液中的对氨基苯酚（PAP）,利用紫外光谱探讨了对氨基苯酚电催化氧化的反应历程,系统地考察了电解时间、反应温度,pH值、电流密度以及对氨基苯酚初始浓度对COD去除率的影响,提出了电催化氧化对氨基苯酚的最佳条件．结果表明,对氨基苯酚电催化反应为逐级氧化历程,主要中间产物为苯醌、丁烯二酸和草酸,最终产物为CO2和水．20℃,对初始浓度10mg／L的对氨基苯酚水溶液（pH=6）,恒定电流密度100mA／cm^2,电解1h,COD去除率可达98．5％．该方法作为废水中对氨基苯酚的最小化处理．具有良好的应用前景．     

电沉积双金属微粒电极及对甲醇的电催化研究

以循环伏安法在镍铬铁基体上制备了Pt-Ru微粒电极, 用SEM表征该微粒电极的形貌呈球形, 循环伏安法和计时电流法考察了该电极的电化学性能. 结果表明Pt-Ru微粒电极对甲醇的电氧化显示出催化作用, Ru的加入提高了电极的抗中毒能力. 在相同的实验条件下, Pt-Ru微粒电极对甲醇的催化氧化性能高于纯铂电极, 且该电极制作成本十分低廉、操作简便、对环境无污染, 极大减少了贵金属铂的用量, 可用作燃料电池的电极材料.     

间歇电沉积法制备纳米MnOx/Ti膜电极及其催化氧化环己烷性能

高选择性氧化环己烷（CHA）制备环己酮和环己醇（KA油）具有重要的工业价值和应用前景. 本文提出采用间歇电沉积法制备纳米MnO_x催化剂负载多孔管式钛膜,构建电催化膜反应器（ECMR）催化氧化环己烷制备环己醇和环己酮. 利用场发射扫描电子显微镜（FESEM）、X射线衍射仪（XRD）和电化学工作站等表征手段对催化剂的结构与性能进行表征. 结果表明,间歇电沉积法制备的催化剂为纳米花球状γ-MnO₂. 与基体钛膜相比,MnO_x/Ti膜电极具有更优的电化学性能和传质性能. 此外,以MnO_x/Ti电催化膜为阳极,不锈钢网为阴极构建ECMR. 当环己烷初始浓度30 mmol·L^-1、反应温度30^oC、停留时间34.3 min、电流密度2.3 mA·cm^-2等条件下,ECMR环己烷转化率达25.6%,KA油总选择性高于99%. 同时,ECMR重复使用8次后表现较高催化稳定性.     

脉冲电沉积法制备Pt-TiO2 纳米管电极及其电催化性能

采用阳极氧化法在高纯钛片上原位组装TiO2纳米管阵列, 然后用脉冲电沉积方法将Pt沉积到TiO2纳米管阵列上, 制备出Pt-TiO2纳米管电极. 利用XRD和SEM对所获电极的微观结构和形貌进行表征, 结果表明, Pt纳米颗粒以花簇状分散在TiO2纳米管上, 晶粒大小约为25.6 nm. 对甲醇的电催化性能的研究结果表明, 脉冲电沉积制得的Pt-TiO2纳米管电极比TiO2纳米管电极和纯Pt片电极具有更高的电催化活性, 是Pt电极的40多倍.     

L-胱氨酸在Pb/nanoTiO2膜电极上的电催化还原

采用阳极氧化和恒电位沉积法制备Pb纳米粒子修饰的多孔Ti基TiO2(Pb/nanoTiO2)膜电极.通过对不同的电沉积电位和时间对比,找出了最佳电沉积条件.SEM分析显示该膜为均匀多孔结构,Pb纳米粒子均匀地分散在TiO2膜的表面.循环伏安和计时电流法研究了L-胱氨酸在Pb/nanoTiO2膜电极上的电催化还原活性,结果表明该电极对L-胱氨酸的还原具有高催化活性和稳定性.     

电沉积三维多孔Pt/SnO2薄膜及其对甲醇的电催化氧化

在高电流密度下以阴极析出的氢气泡为“模板”电沉积三维多孔Sn薄膜, 经在200 ℃ 2 h和400 ℃ 2 h热处理氧化后电沉积金属Pt, 制得三维多孔的Pt/SnO₂ (3D-Pt/SnO₂)薄膜. 通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了薄膜的形貌和结构. 结果显示Pt主要沉积在SnO₂枝晶上, 形成Pt_shell/SnO_2core结构的枝晶. 在0.5 mol•dm^－3 H₂SO₄＋1.0 mol•dm^－3 CH₃OH溶液中的循环伏安结果表明, 3D-Pt/SnO₂薄膜电极在酸性溶液中电催化氧化甲醇的性能优于电沉积的纯铂电极, 而且具有较高的稳定性.     

电沉积三维多孔Pt/SnO2薄膜及其对甲醇的电催化氧化

在高电流密度下以阴极析出的氢气泡为“模板”电沉积三维多孔Sn薄膜, 经在200 ℃ 2 h和400 ℃ 2 h热处理氧化后电沉积金属Pt, 制得三维多孔的Pt/SnO₂ (3D-Pt/SnO₂)薄膜. 通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了薄膜的形貌和结构. 结果显示Pt主要沉积在SnO₂枝晶上, 形成Pt_shell/SnO_2core结构的枝晶. 在0.5 mol•dm^－3 H₂SO₄＋1.0 mol•dm^－3 CH₃OH溶液中的循环伏安结果表明, 3D-Pt/SnO₂薄膜电极在酸性溶液中电催化氧化甲醇的性能优于电沉积的纯铂电极, 而且具有较高的稳定性.     

Ti/TiO_2纳米管阵列/PbO_2-Pr电极制备及在电氧化有机废水中应用

以二氧化钛纳米管阵列(TiO_2NTs)为基体,利用脉冲电沉积的方法将Pr掺杂的PbO_2修饰到TiO_2NTs管中,制备出新型电极材料Ti/TiO_2NTs/nanoPbO_2-Pr用来降解有机废水。通过循环伏安测试(CV)和线性伏安法(LSV)等手段对电极性能进行评估,研究表明,新型电极材料Ti/TiO_2NTs/nanoPbO_2-Pr具有高的电催化活性。利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等对其进行表面形貌、晶形结构和元素组成进行研究。结果表明,通过脉冲电沉积成功将Pr-PbO_2沉积到TiO_2纳米管中,其中元素Pr是以Pr_2O_3形式存在。亚甲基蓝降解实验证明,Ti/TiO_2NTs/nanoPbO_2-Pr电极降解120min后亚甲基蓝的去除率高达99.8%。     

电催化氧化法处理苯酚废水的Mn-Sn-Sb/γ-Al2O3粒子电极研制

采用溶胶-凝胶法制备了一系列不同Mn/Sn/Sb比的γ-Al₂O₃负载型粒子电极, 以苯酚为模型污染物考察了粒子电极的催化活性, 并用BET表面积、SEM和XRD等手段, 对粒子电极的微结构、表面形貌及物相进行了表征. 研究表明, 在Sn和Sb含量相同的情况下, Mn与Sn的摩尔比为2∶1时催化活性最高, 其催化活性远远高于某化学物理所提供的Ru/TiO₂粒子电极. 所制粒子电极不仅具有相当高的电催化活性, 而且在使用过程中催化性能稳定, 经5次反复使用后仍具有较高的催化活性. 反应过程中活性组分的流失是粒子电极失活的主要原因, 催化剂表面积炭也可能是粒子电极失活的原因之一.     

Au/PAni/GC电极的制备及对甲醛的电催化氧化研究

应用循环伏安、恒电位阶跃等方法研究了在苯胺修饰的玻碳电极（PAni/GC） 表面金颗粒的电化学沉积及不同的制备方法对甲醛氧化电催化活性的影响。研究表 明,在PAni/GC电极表面,金的电沉积在初始阶段遵循扩散控制瞬时成核三维成长 模式。在碱性介质中,电解沉积法制备的电极比循环伏安法制备的电极对甲醛的催 化氧化有更高的催化电流。但是,在循环伏安法制备的电极上甲醛的氧化可以在很 负的电极电位下发生。     

新型超大容量电容器电极材料—纳米水合MnO_2的研究

本文用KMnO4氧化MnSO4制得纳米水合MnO2粉末。以该粉末作为活性物质制成电极分别在物质的量浓度为0.1mol·L-1的Na2SO4、0.5mol·L-1的Na2SO4、2.0mol·L-1的NH42SO4水溶液中在0.0～0.85VSCE电位范围内用循环伏安考察电极的电容性能循环伏安结果表明该材料在0.5mol·L-1Na2SO4水溶液中表现出良好的电容性能用恒流充放电测得其比容量可达177.5F·g-1。经5000次循环电极容量保持90%以上。     

钌-钯掺杂Ti/TiO2阳极电催化降解甲基橙研究

以偶氮染料甲基橙为处理对象, 分别考察了Ru, Pd及Ru-Pd掺杂的Ti/TiO2阳极的光、电催化活性, 并与Ti/RuOx-PdO阳极的电催化活性进行了比较; 利用XPS分析了Ru-Pd掺杂的Ti/TiO2阳极表面Ru, Pd及Ti的化学形态. 实验发现, Ru, Pd及Ru-Pd掺杂的Ti/TiO2阳极的光催化活性都有所降低, 而其电催化活性却都有大幅提升, 特别是Ru-Pd掺杂的Ti/TiO2阳极, 其电催化活性明显地优于Ti/RuOx-PdO阳极. XPS分析表明, Ru-Pd掺杂的Ti/TiO2阳极其光、电催化活性的变化可能与该阳极表面Ru, Pd及Ti的化学形态变化有关.