鈦基復合氧化物涂層電極的制備及性能研究.pdf

1、隨著現代工業和經濟的快速發展，水污染已成為許多國家面臨解決的嚴峻問題。其中難降解有毒有機污染物因缺乏有效的處理技術，成為水污染控制領域的難點。本文采用電催化氧化技術、以橙黃G為目標污染物，進行了電極材料的制備及應用研究。
　　 本文采用涂刷熱分解法制備了Ti/Sb-SnO2電極和Ti/Sb-SnO2/Ce電極，利用掃描電子顯微鏡（SEM）、X射線衍射儀（XRD）和電化學實驗技術等檢測方法對所制備電極的微觀形貌、元素組成、物相組成

2、和電化學性能進行了分析。結果表明：Ti基體表面為蜂窩狀結構，Ti/Sb-SnO2電極表面形成了SnO2晶胞，經稀土Ce改性后SnO2晶粒明顯細化，電極涂層結構致密，氧化物分布均勻，SnO2衍射峰強度變強且峰形寬化。Ti/sb-SnO2/Ce電極析氯能力最強，表面穩定性和催化活性都明顯提高。
　　 分別以Ti電極、Ti/Sb-SnO2電極和Ti/Sb-SnO2/Ce電極為陽極，鈦板為陰極，在無隔膜電解槽中，采用恒電流電解法對橙黃G

3、模擬廢水進行氧化降解研究。分別考察了電流密度、橙黃G初始濃度、電解質濃度和溶液初始pH值對目標污染物降解效果的影響。實驗結果表明：在最佳條件i=4.8 mA/cm2，橙黃G濃度40 mg/L，NaCl濃度0.35 mol/L，pH=7時，電解30 min，不同的電極材料對橙黃G的氧化降解能力有明顯差異，Ti/Sb-SnO2/Ce電極降解效果最好，Ti/Sb-SnO2電極降解效果次之，Ti電極最差，去除率分別為99.4％、96.8％和84

4、.8％，且降解過程均符合一級反應動力學模型，速率常數分別為0.1971min-1、0.0633min-1和0.0289min-1。
　　 通過對不同反應時間時溶液的高效液相色譜分析，發現Ti/Sb-SnO2電極和Ti電極在Na2SO4體系中降解過程較復雜，傾向于電化學轉化過程，首先橙黃G吸附在陽極表面，隨后被氧化為各種中間產物，然后部分中間產物繼續被氧化，最終降解為CO2和H2O。在NaCl體系Ti/Sb-SnO2/Ce電極Ti

5、/Sb-SnO2電極的氧化降解過程傾向于電化學燃燒過程，降解更為徹底，沒有發現中間產物生成。通過考察不同電解質體系下的電解氧化特性（NaCl和Na2SO4），發現Ti/Sb-SnO2和Ti/Sb-SnO2/Ce電極在NaCl體系中同時存在OH和活性氯的氧化過程，在Na2SO4體系中主要OH的氧化。采用紫外可見光譜儀（UV-vis）和液相色譜-質譜聯用儀（HPLC/MS）鑒定中間產物發現在NaESO4體系中主要生成分子量為319的物質和苯