改性Ti-MnO2電極的制備及電催化性能研究.pdf

1、水污染問題成為人們目前亟待解決的問題之一，電化學氧化技術以其環境友好性的特點，特別是可以直接或間接地將難生物降解有機物氧化降解等優點引起了人們的廣泛關注。本文分別以熱分解及陽極電沉積法制備Ti/MnO2電極并對其進行改性研究。采用了掃描電子顯微鏡(SEM)，能譜(EDS)及X射線衍射(XRD)等表征方法對所制備電極的微觀形貌、元素組成及相組成進行了分析，以電極的循環伏安、極化曲線、Tafel曲線及交流阻抗等電化學性能及苯酚降解性能研究為

2、主要指標，對Ti/MnO2電極性能進行研究，確定了電極的制備工藝條件。
　　 本文在熱分解法制備電極過程中，研究了稀土La的摻雜和錫銻氧化物中間層的引入對電極電催化性能的影響，結果表明：在相同的苯酚降解條件(降解時間1.5h，100mL100mg L-1苯酚)，未經過改性研究的Ti/MnO2電極苯酚的去除率是75.42％，含錫銻氧化物中間層的Ti/MnO2電極苯酚的去除率是78.46%、而2%稀土La摻雜的Ti/MnO2電極苯酚

3、的去除率是86.83%，說明經過兩種條件改性的Ti/MnO2電極的電催化活性均有所提高，尤其是適量稀土La摻雜能使二氧化錳晶粒得到細化，對苯酚有較好的催化性能。陽極電沉積法制備Ti/MnO2電極過程中，分別在Mn(CH3COO)2·4H2O和MnSO4電解液中，通過采用循環伏安、極化曲線、Tafel曲線及交流阻抗等電化學方法對所制備的Ti/MnO2電極進行測試分析及對苯酚降解性能的研究，優化了電極Mn2+離子濃度、電流密度及電沉積溫度，

4、確定了電極的最佳制備工藝參數。通過對兩種錳鹽電解液中制備的Ti/MnO2電極表面結構與苯酚降解性能之間的關系進行研究，研究中將兩種錳鹽電解液最佳工藝條件下制備的Ti/MnO2電極相結合，制備了乙酸錳.硫酸錳改性Ti/MnO2電極。并對底表層電沉積時間進行研究，通過電化學手段及苯酚降解性能研究，確定了最優的底表層電沉積時間組合，并將其與兩種未改性的Ti/MnO2電極對比研究，經過改性的Ti/MnO2電極較未改性的Ti/MnO2電極，電極結

5、構穩定性增強，電催化活性提高。結果表明：陽極電沉積改性Ti/MnO2電極與兩種電解液中未改性的Ti/MnO2電極相比，苯酚氧化峰電流及電極的析氧電位明顯提高，進而電極的直接電催化氧化能力及間接電催化氧化能力增強。在相同的苯酚降解條件下，乙酸錳電解液中未改性Ti/MnO2電極苯酚去除率為60.12%，硫酸錳電解液中未改性Ti/MnO2電極苯酚去除率為82.43%，改性Ti/MnO2電極苯酚去除率可達到89.43%，電極的穩定性增強，電催化