PbO2-TiO2納米復(fù)合電極的制備及光電催化性能研究.pdf

1、本文首先使用直流電沉積法，在含有納米二氧化鈦顆粒的硝酸鉛鍍液中，制備出PbO2-TiO2納米復(fù)合電極。通過(guò)考察電極中TiO2顆粒的質(zhì)量分?jǐn)?shù)從而得出直流法的最佳制備條件：鍍液中TiO2投入量8g·L-1，電沉積電流密度30mA·cm2，攪拌速率120 rpm，鍍液溫度30℃。SEM和XRD測(cè)試發(fā)現(xiàn)，PbO2-TiO2納米復(fù)合電極比二氧化鉛電極表面更加細(xì)化和致密，使用時(shí)間達(dá)149h，為純二氧化鉛電極的四倍。光-電化學(xué)測(cè)試表明，與純二氧化鉛電

2、極相比，PbO2-TiO2納米復(fù)合電極具有更大的電化學(xué)活性表面積，且在紫外燈輻照下能夠產(chǎn)生顯著的光電流，有利于進(jìn)行電催化反應(yīng)。
　　通過(guò)考察鍍層增重速率和電極中TiO2含量受脈沖參數(shù)的作用，得到了脈沖電沉積最佳制備條件：峰值電流密度50mA·cm-2，脈沖頻率10Hz，脈沖占空比20％。通過(guò)SEM和XRD表征發(fā)現(xiàn)，脈沖電沉積制備的復(fù)合電極和直流法所得的復(fù)合電極相比，表面更加致密、均勻，平均粒徑更??；壽命達(dá)260h，是直流制備的Pb

3、O2-TiO2復(fù)合電極的近2倍，純PbO2電極的7倍多。光電化學(xué)測(cè)試表明，該復(fù)合電極的EASA更大，在光照條件下能產(chǎn)生更明顯的光電流，外加偏壓能夠提高光電催化效率；循環(huán)伏安測(cè)試發(fā)現(xiàn)，該復(fù)合電極比純PbO2電極的析氧電位更高，更有助于對(duì)有機(jī)污染物的去除；電化學(xué)阻抗譜分析表明，脈沖法比直流法更易發(fā)生電子轉(zhuǎn)移反應(yīng)，因此具有更快的電催化氧化速率。
　　通過(guò)使用脈沖電沉積法所得PbO2-TiO2納米復(fù)合電極降解RhB溶液，得到了降解RhB最

4、佳工藝條件：外加偏壓1.4V，RhB初始濃度30mg·L-1，電解質(zhì)濃度0.05mol·L-1，初始pH=3。反應(yīng)90min后，對(duì)RhB的脫色率可達(dá)99.87%，COD去除率達(dá)到78.18%；與直流制備的復(fù)合電極和純二氧化鉛電極降解RhB相比，脈沖電沉積制備的納米復(fù)合電極可以達(dá)到最高脫色率、COD去除率，最快催化速率以及最高瞬時(shí)電流效率，因此具有最好的光電催化性能，且降解過(guò)程同樣符合一級(jí)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)；考察PbO2-TiO2納米復(fù)合電極對(duì)R