Pr修飾電極制備及其電催化降解模擬廢水研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，廢水的排放與治理已經(jīng)成為人們亟待解決的重要問題。近年來電化學(xué)水處理技術(shù)因其良好的環(huán)境兼容性和降解效果已成為研究熱點(diǎn)。該論文分別利用共沉積法（CD）和循環(huán)伏安法（CV）兩種摻雜方法制備得到了Ti/SnO2-Sb//PbO2/Pr（CD）電極和Ti/SnO2-Sb//PbO2/Pr(CV)電極，研究了不同摻雜方法對電極催化性能的影響。并利用二氧化鈦納米管作為電極基體，采用循環(huán)伏安法制備得到了新型的TiO2-NTs/S

2、nO2-Sb/Pr（CV）電極。探討了電極的制備工藝，優(yōu)化了電極降解廢水的參數(shù)，研究了電極的動力學(xué)方程。
　　首先，分別采用循環(huán)伏安法和共沉積法得到了Ti/SnO2-Sb//PbO2/Pr（CV）和Ti/SnO2-Sb//PbO2/Pr(CD)電極。并通過掃描電鏡和X射線衍射等檢測手段對電極表面形態(tài)及其晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。實(shí)驗結(jié)果表明，利用循環(huán)伏安法摻雜稀土元素得到的電極表面晶體顆粒小、晶體飽滿、致密、有序，能有效的改善有機(jī)物質(zhì)在

3、電極表面的吸附與催化降解。同時X射線衍射圖譜分析表明，利用共沉積法摻雜的稀土元素Pr是以置換或填隙的方式進(jìn)入PbO2晶格內(nèi)部，影響了晶型的成核與成長；而采用循環(huán)伏安法摻雜的Pr的氧化物以獨(dú)立的形式附著與電極表面，不參與晶格的重新分配與重置。
　　其次，對利用循環(huán)伏安法制備得到的TiO2-NTs/SnO2-Sb/Pr（CV）電極進(jìn)行了掃描電鏡、X射線衍射和電化學(xué)技術(shù)的表征，并對甲基橙模擬廢水進(jìn)行降解，研究了電極的電催化性能。結(jié)果表明

4、，利用陽極氧化法制備的二氧化鈦納米管基體表面納米管排列整齊，管徑大小均勻，提高了活性層的附著面積，有效改善了電極的空間利用率。同時，利用循環(huán)伏安法將Pr的氧化物成功的摻雜在了活性層SnO2-Sb的表面，且摻雜晶體顆粒均勻、致密，極大程度地提高了電極的有效比表面積，提升了電極活性位的數(shù)量，提高了電極的催化活性。由于Pr的摻雜，電極的析氧電位也由空白電極的2.25V升高到2.40V。實(shí)驗以甲基橙廢水降解為反應(yīng)體系對電極的電催化活性進(jìn)行了研究