Pd/GO修饰炭质电极及其催化氧化降解甲醛的研究
发布时间：2021-03-14 07:04
利用电催化降解有机污染物具有对有机物分解更加彻底、效率高、操作简便等优点,因而作为近几年的研究热点受到广泛关注。利用电催化氧化法处理有机物主要是有机物在阳极上发生电催化氧化反应而得到降解,因此寻求和制备高效的阳极电极材料可大大提高电催化降解效率。甲醛作为一种重要的化工原料广泛应用于许多行业,它是主要的室内化学污染物,且具有致癌性。甲醛的扩散会对环境和人类造成重大危害,因此甲醛的控制已经引起广泛关注。本研究选择甲醛作为目标降解物,利用滴涂-电沉积的方法制备出可应用于电催化技术的Pd/GO/石墨修饰电极和Pd/GO/中间相炭微球基炭膜修饰电极,并且分别将其作为阳极,对甲醛进行电催化氧化降解研究,主要研究内容如下：1、对制备所得的Pd/GO/修饰电极通过SEM、EDS、XPS手段进行表面形貌表征,表明为金属Pd成功沉积在电极表面,且在GO的存在下表现出良好的分散性。电极的电催化性能采用循环伏安法进行评定,通过对Pd/GO/石墨电极以及Pd/GO/炭膜电极在以0.1mol/L NaOH和0.03mol/L的甲醛溶液中进行循环伏安测试,两修饰电极均表现出良好的活性及高的氧释放电位；且两修饰电极均...
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 电催化氧化法
1.1.1 电催化氧化法概述
1.1.2 电催化氧化技术优点
1.1.3 电催化氧化机理
1.2 电极材料在电催化中的应用
1.2.1 电极材料的基本特征及分类
1.2.2 炭质电极特性
1.3 甲醛的危害
1.3.1 甲醛的物化性质
1.3.2 甲醛的来源
1.3.3 甲醛的危害
1.4 空气中甲醛处理方法与研究进展
1.4.1 吸附法
1.4.2 生物法
1.4.3 催化燃烧法
1.4.4 光催化法
1.5 废水中甲醛处理方法与研究进展
1.5.1 生物处理法
1.5.2 蒸汽吹脱法
2法"> 1.5.3 ClO2法
1.5.4 高级氧化法
1.6 本课题研究目的及内容
第二章 实验材料和研究方法
2.1 实验材料
2.1.1 实验主要试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 实验整体思路
2.3 分析方法
2.3.1 甲醛浓度分析方法
2.3.2 重铬酸钾法测定COD
2.3.3 TOC的测定
2.3.4 电极循环伏安测试
2.4 甲醛、COD、TOC去除率的定义
第三章 电极材料的制备及表征
3.1 引言
3.2 氧化石墨的制备
3.3 管式炭膜制备
3.3.1 管式炭膜制备流程
3.4 Pd/GO修饰石墨电极的制备
3.4.1 石墨电极预处理
3.4.2 电极修饰
3.5 Pd/GO修饰炭膜电极的制备
3.6 修饰电极表面形貌表征分析手段
3.6.1 电极表面电镜（SEM）及EDS分析
3.6.2 X射线光电子能谱（XPS）分析
3.7 结果分析
3.7.1 Pd/GO/石墨电极表面形貌分析
3.7.2 Pd/GO/炭膜电极表面形貌分析
3.8 本章小结
第四章 Pd/GO/石墨电极电催化降解甲醛
4.1 引言
4.2 Pd/GO/石墨电极的电化学性能测试
4.2.1 Pd/GO/石墨电极循环伏安曲线探究
4.2.2 不同初始甲醛浓度对Pd/GO/石墨电极催化活性的影响
4.2.3 不同扫描速率对Pd/GO/石墨电极催化活性的影响
4.3 Pd/GO/石墨电极电催化降解甲醛实验方法
4.4 结果讨论与分析
4.4.1 支持电解质浓度对降解效率的影响
4.4.2 初始pH对降解效率的影响
4.4.3 初始甲醛浓度对降解效率的影响
4.4.4 电流密度对降解效率的影响
4.4.5 载Pd量对降解效率的影响
4.4.6 电极稳定性研究
4.5 Pd/GO/石墨电极电催化降解甲醛的机理探讨
4.6 Pd/GO/石墨电极电催化降解甲醛的动力学分析
4.7 本章小结
第五章 Pd/GO/MCMB基炭膜电极电催化降解甲醛及两电极性能比较
5.1 前言
5.2 Pd/GO/炭膜电极的电化学性能测试
5.2.1 Pd/GO/炭膜电极循环伏安曲线探究
5.2.2 不同初始甲醛浓度对Pd/GO/炭膜电极催化活性的影响
5.2.3 不同扫描速率对对Pd/GO/炭膜电极催化活性的影响
5.3 Pd/GO/炭膜电极电催化降解甲醛实验方法
5.4 结果讨论与分析
5.4.1 支持电解质浓度对降解效率的影响
5.4.2 初始pH对降解效率的影响
5.4.3 初始甲醛浓度对降解效率的影响
5.4.4 电流密度对降解效率的影响
5.4.5 载Pd量对降解效率的影响
5.4.6 电极稳定性研究
5.5 Pd/GO/中间相炭微球基炭膜电极电催化降解甲醛的机理探讨
5.6 Pd/GO/中间相炭微球基炭膜电极电催化降解甲醛的动力学分析
5.7 两电极性能对比
5.7.1 两电极电导率对比
5.7.2 两电极CV曲线对比
5.7.3 两电极降解甲醛效率对比
5.8 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 展望与未来
参考文献
攻读硕士期间的论文发表情况
致谢
本文编号：3081706
【文章来源】：天津工业大学天津市
【文章页数】：84 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 电催化氧化法
1.1.1 电催化氧化法概述
1.1.2 电催化氧化技术优点
1.1.3 电催化氧化机理
1.2 电极材料在电催化中的应用
1.2.1 电极材料的基本特征及分类
1.2.2 炭质电极特性
1.3 甲醛的危害
1.3.1 甲醛的物化性质
1.3.2 甲醛的来源
1.3.3 甲醛的危害
1.4 空气中甲醛处理方法与研究进展
1.4.1 吸附法
1.4.2 生物法
1.4.3 催化燃烧法
1.4.4 光催化法
1.5 废水中甲醛处理方法与研究进展
1.5.1 生物处理法
1.5.2 蒸汽吹脱法
2法"> 1.5.3 ClO2法
1.5.4 高级氧化法
1.6 本课题研究目的及内容
第二章 实验材料和研究方法
2.1 实验材料
2.1.1 实验主要试剂
2.1.2 实验仪器
2.2 实验整体思路
2.3 分析方法
2.3.1 甲醛浓度分析方法
2.3.2 重铬酸钾法测定COD
2.3.3 TOC的测定
2.3.4 电极循环伏安测试
2.4 甲醛、COD、TOC去除率的定义
第三章 电极材料的制备及表征
3.1 引言
3.2 氧化石墨的制备
3.3 管式炭膜制备
3.3.1 管式炭膜制备流程
3.4 Pd/GO修饰石墨电极的制备
3.4.1 石墨电极预处理
3.4.2 电极修饰
3.5 Pd/GO修饰炭膜电极的制备
3.6 修饰电极表面形貌表征分析手段
3.6.1 电极表面电镜（SEM）及EDS分析
3.6.2 X射线光电子能谱（XPS）分析
3.7 结果分析
3.7.1 Pd/GO/石墨电极表面形貌分析
3.7.2 Pd/GO/炭膜电极表面形貌分析
3.8 本章小结
第四章 Pd/GO/石墨电极电催化降解甲醛
4.1 引言
4.2 Pd/GO/石墨电极的电化学性能测试
4.2.1 Pd/GO/石墨电极循环伏安曲线探究
4.2.2 不同初始甲醛浓度对Pd/GO/石墨电极催化活性的影响
4.2.3 不同扫描速率对Pd/GO/石墨电极催化活性的影响
4.3 Pd/GO/石墨电极电催化降解甲醛实验方法
4.4 结果讨论与分析
4.4.1 支持电解质浓度对降解效率的影响
4.4.2 初始pH对降解效率的影响
4.4.3 初始甲醛浓度对降解效率的影响
4.4.4 电流密度对降解效率的影响
4.4.5 载Pd量对降解效率的影响
4.4.6 电极稳定性研究
4.5 Pd/GO/石墨电极电催化降解甲醛的机理探讨
4.6 Pd/GO/石墨电极电催化降解甲醛的动力学分析
4.7 本章小结
第五章 Pd/GO/MCMB基炭膜电极电催化降解甲醛及两电极性能比较
5.1 前言
5.2 Pd/GO/炭膜电极的电化学性能测试
5.2.1 Pd/GO/炭膜电极循环伏安曲线探究
5.2.2 不同初始甲醛浓度对Pd/GO/炭膜电极催化活性的影响
5.2.3 不同扫描速率对对Pd/GO/炭膜电极催化活性的影响
5.3 Pd/GO/炭膜电极电催化降解甲醛实验方法
5.4 结果讨论与分析
5.4.1 支持电解质浓度对降解效率的影响
5.4.2 初始pH对降解效率的影响
5.4.3 初始甲醛浓度对降解效率的影响
5.4.4 电流密度对降解效率的影响
5.4.5 载Pd量对降解效率的影响
5.4.6 电极稳定性研究
5.5 Pd/GO/中间相炭微球基炭膜电极电催化降解甲醛的机理探讨
5.6 Pd/GO/中间相炭微球基炭膜电极电催化降解甲醛的动力学分析
5.7 两电极性能对比
5.7.1 两电极电导率对比
5.7.2 两电极CV曲线对比
5.7.3 两电极降解甲醛效率对比
5.8 本章小结
第六章 结论与展望
6.1 研究结论
6.2 展望与未来
参考文献
攻读硕士期间的论文发表情况
致谢
本文编号：3081706
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