Sm3+摻雜Ti-SnO2-Sb電極的制備及性能研究.pdf

1、涂層鈦陽極(DSA)由于具有尺寸穩(wěn)定、耐腐蝕性、壽命長等特點而受到廣泛學(xué)者的關(guān)注，并廣泛地應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。為了滿足不同領(lǐng)域的要求，需要制備不同表面涂層的DSA電極，即改變表面涂層物質(zhì)元素的組成。目前，利用DSA電極表面涂層的催化氧化性能降解含有機物廢水已成為研究熱點。稀土元素由于其特殊的4f電子層而具備的催化性能的發(fā)現(xiàn)，為DSA電極的催化氧化性能的發(fā)展提供了新的應(yīng)用領(lǐng)域。在保持DSA優(yōu)良性能的前提下，將稀土元素?fù)饺腚姌O表面的復(fù)合涂層來提

2、高電極的電催化性能和穩(wěn)定性能。為了研究稀土元素對電極性能的影響，本文采用涂層熱解法制備了釤摻雜Ti/SnO2-Sb電極，并對制備電極的電化學(xué)性能、電極表面涂層形貌、電催化降解性能以及使用壽命進行分析，探討了摻雜量和熱處理溫度對電極的影響。
　　 1.以SnCl4·5H2O和Sb2O3為原料，以鈦片為基底，采用涂層熱解法制備Sb摻雜的Ti/SnO2-Sb電極。采用掃描電鏡(SEM)對電極的涂層表面形貌進行表征；采用電化學(xué)工作站對電

3、極作線性掃描曲線(LSV)、塔菲爾曲線(Tafel)，研究了電極的電化學(xué)性能。以對硝基苯酚為目標(biāo)污染物，研究了制備電極的電催化氧化性能。結(jié)果表明：Sb的摻雜明顯改善了Ti/SnO2-Sb電極的性能。熱處理溫度為550℃時，Sb摻雜量為10％的電極的性能較好，該電極表面涂層分裂均勻，且呈旱田狀，電化學(xué)性能較好，對目標(biāo)有機物的降解率達75.4％，其平均使用壽命為28.5h。
　　 2.以SnCl4·5H2O、Sb2O3和Sm2O3為

4、原料，以鈦片為基底，采用涂層熱解法制備Sm摻雜的Ti/SnO2-Sb電極。采用電化學(xué)工作站、掃描電鏡(SEM)、和能譜(EDS)對電極的電化學(xué)性能、表面形貌、涂層元素組成進行表征。結(jié)果表明：適量釤的摻雜能夠提高電極的性能。熱處理溫度為550℃時，稀土釤的添加量為1％(Sn：Sb：Sm=100:10:1摩爾比)時，電極的表面涂層形貌覆蓋較好、較平整，且分裂均勻，析氧電位較高，為1.72V；交換電流密度值較大，為2.79×10-4mA·cm