改性PbO 2 电极的制备及其电催化降解有机废水研究

发布时间：2021-12-30 12:56

　　随着现代工业的进程加快,其中一个人们亟待解决的重要问题也随之出现,如何把工业生产中的有机废水综合治理和合理排放。在工业废水处理中,具有较广适用性、简单操作和较高效率的电化学高级氧化技术应运而生。电催化氧化有机污染废水的核心问题是开发研究制备出能量利用效率高、制造成本低廉和实际应用寿命长等。本论文采用电沉积法,以钛金属为基底,通过在电沉积液中加入表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵（CTAB）和过渡金属Cu对Pb O₂电极进行改性。分别通过扫描电镜（SEM）、X射线能谱（EDX）和X射线衍射（XRD）方法,对改性后的Pb O₂电极的表面形貌、元素组成和晶体结构进行分析表征。SEM结果表明,经过改性后的Pb O₂电极形貌基本不变,维持典型的金字塔立方锥形结构,与Ti/Pb O₂、Ti/Pb O₂-CTAB、Ti/Pb O₂-Cu电极相比,Ti/Pb O₂-CTAB-Cu电极表面颗粒更加细小,颗粒分布更加均匀致密。XRD结果表明,表活面活性剂（C... 

【文章来源】：广东工业大学广东省

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

间接电催化氧化原理示意图

制备PbO2电极步骤图

第二章实验材料与方法19万通）型电化学工作站上进行。采用三电极体系，工作电极为制备的PbO2电极（10mm×10mm），辅助电极为铂片（10mm×15mm），参比电极为甘汞电极（SCE）。线性循环伏安曲线：在常温25℃下，测试在电解液0.5mol/LH2SO4溶液中进行，扫描速率为5mV/s，扫描电位范围为0.8V~2.5V(vs.SCE)。循环伏安曲线：在常温25℃下，测试在电解液0.2mol/LNa2SO4溶液或者含有30mg/L亚甲基蓝的0.2mol/LNa2SO4溶液中进行，扫描速度为10mV/s。交流阻抗曲线：在常温25℃下，测试在0.5mol/LH2SO4溶液体系开路电位下进行，频率范围为105~10-1Hz，扰动振幅为5mV。2.3.4羟基自由基生成量检测本研究采用荧光光谱法[61,62]间接测量羟基自由基（OH）的产生量。在羟基自由基存在的体系中，对苯二甲酸能够作为其捕获剂，二者之间反应生成具有高荧光性产物2-羟基对苯二甲酸，如图2-2所示。反应体系中，羟基自由基的生成量与2-羟基对苯二甲酸的生成量大致相等，因此2-羟基对苯二甲酸的荧光强度即可作为羟基自由基（OH）的产生量[63]。图2-2对苯二甲酸与OH的反应示意图Fig.2-2Reactionschemeofterephthalicacidwithhydroxylradical具体的测定方法如下：以待测的PbO2电极作为阳极，相同尺寸的不锈钢片作为阴极，常温25℃下，电催化实验的条件为：电流密度为30mA/cm2，电解液组成为0.5mmol/L对苯二甲酸，0.25mol/LNa2SO4溶液和0.5g/LNaOH，电解反应间隔5min取样1mL，用去离子水稀释10倍，采用美国PerkinElmer公司LS-50型荧光光谱仪检测不同时刻的2-羟基对苯二甲酸荧光强度。荧光光谱仪测试的参数设定为：荧光光谱


本文编号：3558239