RuO 2 、SnO 2 改性TiO 2 /纳米石墨阳极制备及电化学性能研究

发布时间：2024-07-06 23:39

　　电催化高级氧化技术(EAOP)是一种高效的水处理技术,运用低电压处理低浓度有机废水不仅可以得到较好的降解效果,还可以节约能耗,降低成本。本论文采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/纳米石墨(TiO2/Nano-G)、RuO2-TiO2/纳米石墨(RuO2-TiO2/Nano-G)和SnO2-TiO2/纳米石墨(SnO2-TiO2/Nano-G)复合物。以钛网作为基底制备成阳极,以Ti-C网作为阴极,研究了三种复合物电极的电催化氧化去除甲基橙和头孢曲松钠的效果。采用XPS、FT-IR、XRD、Raman、BET、SEM、TEM等表征方法对TiO2/Nano-G、RuO2-TiO2/Nano-G和SnO2-TiO2/Nano-G复合物进行了表征。结果表明,在三种复合物中,形成了Ti-O-C键,TiO2、RuO2和SnO2粒子能够均匀的分布在Nano-G的表面,且有较大的比表面积。通过CV、EIS等电化学方法对TiO2/Nano-G、RuO2-TiO2/Nano-G和SnO2-TiO2/Nano-G三种电极进行了表征。结果表明,经RuO2和SnO2改性的电极比TiO2/Nano-G有较高的氧化性和...

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【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 高级氧化技术在处理低浓度有机废水中的应用
        1.2.1 光催化降解低浓度有机物
        1.2.2 光电催化降解低浓度有机物
        1.2.3 电催化降解低浓度有机物
    1.3 碳材料电极的研究现状
    1.4 金属氧化物改性碳材料的电化学研究现状
        1.4.1 TiO₂改性碳材料的电化学研究现状
        1.4.2 RuO₂改性TiO₂及碳材料的电化学研究现状
        1.4.3 SnO₂改性TiO₂及碳材料的电化学研究现状
    1.5 研究目的意义及研究内容
第2章 实验材料与实验方法
    2.1 实验材料与实验设备
        2.1.1 实验材料及试剂
        2.1.2 实验设备
    2.2 表征方法
        2.2.1 表面组成及基团分析
        2.2.2 晶相结构分析
        2.2.3 表观形貌分析
        2.2.4 电化学分析
    2.3 复合物及电极的制备
    2.4 催化剂性能测试
        2.4.1 电催化氧化降解甲基橙
        2.4.2 电催化氧化降解头孢曲松钠
        2.4.3 羟基自由基产量测定
第3章 TiO₂/Nano-G阳极电化学性能的研究
    3.1 引言
    3.2 TiO₂/Nano-G阳极制备条件的优选
        3.2.1 煅烧温度对制备TiO₂/Nano-G阳极的影响
        3.2.2 TiO₂投加量对制备TiO₂/Nano-G阳极的影响
    3.3 电催化反应条件的优选
        3.3.1 外加电压对电催化效果的影响
        3.3.2 甲基橙初始浓度对电催化效果的影响
        3.3.3 电解质浓度对电催化效果的影响
        3.3.4 预电解对电催化效果的影响
    3.4 TiO₂/Nano-G复合物的表征
        3.4.1 TiO₂/Nano-G复合物组成与结构分析
        3.4.2 TiO₂/Nano-G复合物形貌分析
        3.4.3 TiO₂/Nano-G阳极电化学分析
    3.5 TiO₂/Nano-G阳极电化学降解曲松钠效果分析
    3.6 阴极材料对电催化性能的影响
        3.6.1 电化学阻抗研究
        3.6.2 电催化降解甲基橙的研究
    3.7 TiO₂/Nano-G阳极电化学机理分析
    3.8 本章小结
第4章 RuO₂-TiO₂/Nano-G阳极电化学性能的研究
    4.1 引言
    4.2 RuO₂-TiO₂/Nano-G阳极制备条件的优选
        4.2.1 煅烧温度对制备RuO₂-TiO₂/Nano-G阳极的影响
        4.2.2 RuO₂含量对制备RuO₂-TiO₂/Nano-G阳极的影响
    4.3 RuO₂-TiO₂/Nano-G复合物的表征
        4.3.1 RuO₂-TiO₂/Nano-G复合物组成与结构分析
        4.3.2 RuO₂-TiO₂/Nano-G复合物形貌分析
        4.3.3 RuO₂/TiO₂/Nano-G阳极电化学性能分析
    4.4 RuO₂-TiO₂/Nano-G阳极电化学降解曲松钠效果分析
    4.5 RuO₂-TiO₂/Nano-G阳极电化学机理分析
    4.6 本章小结
第5章 Sn O₂-TiO₂/Nano-G阳极电化学性能的研究
    5.1 引言
    5.2 SnO₂-TiO₂/Nano-G阳极制备条件的优选
        5.2.1 煅烧温度对制备SnO₂-TiO₂/Nano-G阳极的影响
        5.2.2 SnO₂投加量对制备SnO₂-TiO₂/Nano-G阳极的影响
    5.3 SnO₂-TiO₂/Nano-G复合物的表征
        5.3.1 SnO₂-TiO₂/Nano-G复合物组成与结构分析
        5.3.2 SnO₂-TiO₂/Nano-G复合物形貌分析
        5.3.3 SnO₂-TiO₂/Nano-G阳极电化学性能分析
    5.4 SnO₂-TiO₂/Nano-G阳极电化学降解曲松钠效果分析
    5.5 SnO₂-TiO₂/Nano-G阳极电化学机理分析
    5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表论文



本文编号：4002813