对甲基苯酚电催化氧化机理

在无隔膜电解槽中, 利用线性伏安法和恒电流电解法研究了Ti/PbO2电极对于对甲基苯酚氧化的电催化活性, 通过阳极过程中对甲基苯酚及其氧化中间产物的液相色谱测定, 研究了对甲基苯酚电催化氧化降解的机理. 研究结果表明, Ti/PbO2电极能够有效地电催化氧化水溶液中的对甲基苯酚, 在25 ℃下, 初始浓度为2 mmol/L的对甲基苯酚溶液, 恒定电流密度为50 mA/cm2, 电解3 h, 对甲基苯酚的转化率为74.32%, 有机碳去除率为61.81%. 对甲基苯酚电氧化降解要经过生成对羟基苯甲醇、对羟基苯甲醛、对羟基苯甲酸、对苯二酚、对苯醌、顺丁烯二酸和草酸, 最终变成CO2的历程, 其中对苯二酚的氧化和顺丁烯二酸的氧化为反应的速控步骤.     

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．     

阴阳极协同作用下对硝基苯酚的电催化降解

利用线性扫描伏安法和恒电流电解法研究了Ti/PbO2电极对于对硝基苯酚（PNP）降解的电催化活性,通过对阳极过程和阴极过程中对硝基苯酚及其降解中间产物的液相色谱测定,研究了阴阳极协同作用下对硝基苯酚电催化降解的历程。 结果表明,Ti/PbO2电极能够有效地电催化降解水溶液中的对硝基苯酚,在35 ℃,初始浓度为1 mmol/L的对硝基苯酚水溶液,恒定电流密度40×10-3 A/cm2,电解240 min,对硝基苯酚转化率为98.6%。 对硝基苯酚电催化氧化降解要经历生成对苯二酚、邻苯二酚、对苯醌、丁烯二酸和草酸,最终变成二氧化碳和水的反应历程,其中对苯二酚为第一步反应的主产物,对苯醌转化为丁烯二酸和丁烯二酸转化为草酸这两步反应是阳极氧化过程的速率控制步骤。 对硝基苯酚在阴极上发生还原反应,还原产物为对氨基苯酚（PAM）。 在无隔膜电解槽中,由于阴极还原产物对氨基苯酚很容易到阳极上发生氧化反应,阴阳两极产生协同作用,因而加速了对硝基苯酚的降解反应。     

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.     

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。     

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.     

钛基TiO2纳米管阵列电极的光电催化性能

应用电化学阳极氧化法在纯Ti基底上制备高度有序的TiO2纳米管阵列,考察了Ti/TiO2光阳极的光电化学响应.以苯酚溶液为目标污染物,研究Ti/TiO2电极的光电催化性能,并与光催化性能进行比较.结果表明,该电极光电催化性能优于光催化性能.施加0.6 V电压时,光电催化性能最好.电化学阻抗谱分析显示,光电催化和光催化降解过程的速控步骤均为表面反应步骤,外加偏压减小了界面电荷转移阻抗,提高了光生载流子的分离效率.     

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.     

不同掺杂元素的钛基PbO2电极对苯酚电催化氧化性能的影响

本文在SnO2-Sb2O5氧化物为中间层的钛基体上,采用电沉积法制备了无掺杂的Ti/PbO2、掺杂F的Ti/PbO2(Ti/PbO2+F)和掺杂Co3O4纳米粒子的Ti/PbO2电极(Ti/PbO2+Nano-Co3O4).用X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)分析和观察了电极材料的组成、结构和形貌,并通过电化学方法研究了这三种电极对苯酚的电催化氧化性能.结果表明,Ti/PbO2+F电极的析氧电位较Ti/PbO2电极的发生明显正移,但其苯酚的氧化峰和析氧峰并不能分开;而Ti/PbO2+Nano-Co3O4电极虽然其析氧电位负移,但对苯酚的氧化峰出现在析氧峰之前.这一结果表明,体系存在着某种反应特别快的瞬态中间体,即在水分子被解离之前已与苯酚发生了反应,从而更有利于苯酚的转化和降解.     

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.     

不同电极材料和不同酸介质对3-甲基吡啶电氧化的影响

在以质子交换膜为隔膜的电解池内,通过3-甲基吡啶在PbO₂/Ti、SnO₂/Ti、石墨和MnO₂/Ti电极上的电氧化研究发现,在硫酸溶液中,PbO₂电极是催化活性最高的工作电极.通过3-甲基吡啶在硫酸、高氯酸、磷酸和乙酸介质中的电氧化研究发现,对于PbO₂电极,硫酸是最适合的介质.利用循环伏安实验和恒电位电解实验,研究了电氧化条件和电催化活性,比较了各种条件下的电流效率和选择性.     

3-甲基吡啶在有机物/水混合溶剂中的电氧化

在质子交换膜为隔膜的电解槽内,以丙酮、乙腈和2-丁酮与水分别构成混合溶剂体系,通过循环伏安和恒电位电解实验,探索了3-甲基吡啶在混合溶剂中在PbO2电极上的电氧化条件,并与纯水溶剂的情况相比,研究了氧化电流密度及生成烟酸的选择性和电流效率的变化.     

2-甲基吡啶在不同有机物/水混合溶剂中的电氧化研究

通过循环伏安、线性扫描伏安测量和恒电位电解实验, 在以质子交换膜为隔膜的电解槽内, 分别以丙酮、乙腈和2-丁酮3种有机物与水作混合溶剂, 研究了2-甲基吡啶在PbO2电极上的电氧化行为. 与纯水溶剂比较发现, 在丙酮与水混合溶剂中, 2-甲基吡啶电氧化生成2-吡啶甲酸的选择性和电流效率最高, 阳极氧化电流密度也明显提高, 完全可以替代在纯水溶液中进行2-甲基吡啶电氧化反应.     

羟基新戊醛在Ti/Sb2O5-SnO2电极上的电氧化研究

在以质子交换膜为隔膜的电解槽内, 以硫酸为支持电解质, 羟基新戊醛为原料, 在Ti/Sb2O5-SnO2电极上直接电氧化制取羟基新戊酸. 线性扫描伏安曲线显示, 加入羟基新戊醛使氧化电流密度明显提高, 表明Ti/Sb2O5-SnO2电极对羟基新戊醛氧化有电催化作用. 通过恒电位电解实验研究羟基新戊醛浓度、pH、温度及阳极电位对生成羟基新戊酸选择性和电流效率的影响, 结果表明, pH对选择性和电流效率影响最大.     

Ag(I)与Co(II)离子对阳极析氧过程的电催化作用

Influence of Ag(Ⅰ), Co(Ⅱ) and Ni(Ⅱ) ions on oxygen anodic evolution at Pt and Ti/Pt/PbO2 electrodes was investigated in surphuric acid solutions. The oxygen evolution reaction at Ti/Pt/PbO2 electrode in surphuric acid solutions is characterized by two linearφ~ lgi relationships. At low c.d. it is close to 2.303RT/(1+β)F, whereas at high c.d. it is close to 2.303RT/βF. In the presence of Ag(Ⅰ) or Ni(Ⅱ) ions in the electrolytic solution the Tafel slope of oxygen evolution tends to be low, 2.303RT/(1+β)F (withβ=0.5). However, the oxygen evolution reaction at Pt electrodes in H2SO4 or CoSO4﹢H2SO4 solutions is characterized by one linearφ~ lgi relationship. The Tafel slope is close to 2.303RT/βF. In the presence of Ag(Ⅰ) or Ni(Ⅱ) ions in the electrolytic solution the Tafel slope of oxygen evolution tends to be low, 2.303RT/(1+β)F. The oxygen anodic evolution reactions are catalyzed by Ag(Ⅰ), Co(Ⅱ) and Ni(Ⅱ) ions in the electrolytic solution. When Ag(Ⅰ) or Ni(Ⅱ) was mixed with Co(Ⅱ), a promising catalyst for oxygen anodic evolution with higher catalyst activity than either of them alone was found. A comparison of the PbO2 electrode and the Pt electrode has also been given.     

阳极共沉积法制备Fe和Co掺杂PbO2电极及其性能表征

采用阳极共沉积的方法制备了Fe和Co掺杂Ti/PbO2电极。 用XRD、SEM及循环伏安法研究了Fe和Co掺杂对Ti/PbO2电极的影响。 结果表明,掺杂Fe和Co的Ti/PbO2电极与纯Ti/PbO2电极相比,虽然形貌变化很小,但在结构和性质上发生了改变。 Co掺杂可提高电极的析氧活性,PbO2 电极涂层在电化学过程中存在溶解和重新沉积或者晶型转化的现象。 这种Pb2+的溶解与再沉积可能会影响电极材料的寿命。     

Electrooxidation of dissolved dsDNA backed by in situ UV-Vis spectroscopy

The electrooxidation of double-stranded DNA (dsDNA) from calf thymus was carried by using cyclic voltammetry. A glassy carbon disk-, a platinum disk-, a platinum mesh- and a carbon vapor-deposited platinum mesh electrodes were used. It is shown that the appropriate chemical and biological (steam treatment) purification of the complete cell allows, for the graphite electrode, formation of a wide anodic dsDNA signal with two visible anodic peaks. There was no necessity of preaccumulation of dsDNA on the electrode surface and of use of mediators to get well defined voltammetric signals. These peaks apparently reflect electrooxidation of the DNA's guanine and adenine. The spectrophotometric data obtained during the electrooxidation indicate that the absorbance increases with an increase in potential and electrooxidation current of dsDNA. However, the absorption band maximum either does or does not change its position depending on the mesh material. This different spectroscopic behavior may mean that the changes in the dsDNA structure upon electrooxidation are different in the case of Pt and C electrodes.     

Application of TiO2-nanotubes/PbO2 as an anode for the electrochemical elimination of Acid Red 1 dye

Journal of Solid State Electrochemistry - In this study, galvanostatic electrolysis, through the use of the platinum supported on Ti (Ti/Pt) and Ti/TiO2-nanotubes/PbO2 anodes, was conducted in an...