Ti/SnO 2 -Sb 2 O 5 改性电极用于染料废水的处理研究
发布时间：2023-02-20 21:18
现如今染料污染问题日趋严峻,如何更好的处理染料废水,成为众多环境工作者共同关注的问题。传统的处理方法因染料废水的复杂性和难降解性受到限制,而电催化氧化法可以有效破坏难降解有机物的稳定结构,加之其自身的诸多优点,本文将采用此方法对染料废水进行脱色处理,并深入研究其降解机理。本文采用氮掺杂石墨烯(N-GNS)和氮化钛(TiN)修饰Ti/SnO2-Sb2O5电极,通过溶胶-凝胶浸渍提拉法成功制备出改性电极,并借助于扫描电镜、X射线衍射、X射线光电子能谱分析、电化学测试等方式确定了改性电极的最优制备条件。测试结果表明,在600℃下煅烧,Ti/SnO2-Sb2O5-N-GNS电极性能最佳,析氧电位可以达到2.0V;在掺杂比为4%、溶胶黏度为1.457的条件下,Ti/SnO2-Sb2O5-TiN电极表面平整致密,析氧电位可达2.2V。研究表明,对于处理亚甲基蓝和金橙Ⅱ两种不同的染料,Ti/SnO2-Sb2O5-N-GNS电极和Ti/SnO2-Sb2O5-TiN电极都能实现良好的脱色效果。在亚甲基蓝和金橙Ⅱ的脱色过程中,600℃下煅烧的Ti/SnO2-Sb2O5-N-GNS电极和掺杂比为4%的Ti/...
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 染料废水的处理方法
1.2.1 物化方法
1.2.2 氧化方法
1.2.3 生物方法
1.2.4 电化学方法
1.3 电催化氧化法的研究现状
1.3.1 电催化氧化法的原理
1.3.2 电催化电极的种类
1.3.3 电催化电极的制备方法
1.4 课题的研究意义及内容
1.4.1 课题的研究意义
1.4.2 课题的研究内容
第2章 实验材料与方法
2.1 实验试剂及设备
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验设备
2.2 电极的制备
2.2.1 电极基体的预处理
2.2.2 Ti/SnO2-Sb2O5电极表面涂层的制备
2.2.3 氮掺杂石墨烯的制备
2.2.4 不同掺杂元素的Ti/SnO2-Sb2O5电极的制备
2.3 电极涂层的表征分析
2.4 电极的电化学性能的测试
2.4.1 交流阻抗测试
2.4.2 线性伏安测试
2.4.3 循环伏安测试
2.5 电极的染料脱色实验研究
第3章 Ti/SnO2-Sb2O5-N-GNS改性电极的性能研究
3.1 Ti/SnO2-Sb2O5-N-GNS电极的表征
3.1.1 Ti/SnO2-Sb2O5-N-GNS电极的形貌分析
3.1.2 Ti/SnO2-Sb2O5-N-GNS电极的晶相结构分析
3.1.3 Ti/SnO2-Sb2O5-N-GNS电极的元素组成分析
3.2 Ti/SnO2-Sb2O5-N-GNS电极电化学性能研究
3.2.1 Ti/SnO2-Sb2O5-N-GNS电极的线性伏安曲线分析
3.2.2 Ti/SnO2-Sb2O5-N-GNS电极的交流阻抗分析
3.2.3 Ti/SnO2-Sb2O5-N-GNS电极的的循环伏安曲线分析
3.3 电催化氧化处理亚甲基蓝的脱色实验研究
3.3.1 初始浓度对亚甲基蓝脱色过程的影响
3.3.2 电流密度对亚甲基蓝脱色过程的影响
3.3.3 初始pH对亚甲基蓝脱色过程的影响
3.4 电催化氧化金橙Ⅱ的脱色实验研究
3.4.1 初始浓度对金橙Ⅱ脱色过程的影响
3.4.2 电流密度对金橙Ⅱ脱色过程的影响
3.4.3 初始pH对金橙Ⅱ脱色过程的影响
3.5 电催化氧化染料反应机理的研究
3.5.1 降解反应动力学研究
3.5.2 Uv-Vis扫描谱图分析
3.6 本章小结
第4章 Ti/SnO2-Sb2O5-TiN改性电极的性能研究
4.1 不同掺杂比对Ti/SnO2-Sb2O5-TiN电极的表征
4.1.1 不同掺杂比电极的形貌分析
4.1.2 不同掺杂比电极的晶相结构分析
4.1.3 不同掺杂比的电极元素组成分析
4.2 不同掺杂比对Ti/SnO2-Sb2O5-TiN电极电化学性能研究
4.2.1 不同掺杂比电极的线性伏安曲线分析
4.2.2 不同掺杂比电极的交流阻抗分析
4.2.3 不同掺杂比电极的循环伏安曲线分析
4.3 溶胶黏度对Ti/SnO2-Sb2O5-TIN电极形貌的影响
4.4 溶胶黏度对Ti/SnO2-Sb2O5-TIN电极的电化学性能研究
4.4.1 不同溶胶黏度下电极的线性伏安曲线分析
4.4.2 不同溶胶黏度下电极的交流阻抗分析
4.4.3 不同溶胶黏度下电极的循环伏安曲线分析
4.5 电催化氧化处理亚甲基蓝的脱色实验研究
4.5.1 初始浓度对亚甲基蓝脱色过程的影响
4.5.2 电流密度对亚甲基蓝脱色过程的影响
4.5.3 初始pH对亚甲基蓝脱色过程的影响
4.6 电催化氧化处理金橙Ⅱ的脱色实验研究
4.6.1 初始浓度对金橙Ⅱ脱色过程的影响
4.6.2 电流密度对金橙Ⅱ脱色过程的影响
4.6.3 初始pH对金橙Ⅱ脱色过程的影响
4.7 电催化氧化染料反应机理的研究
4.7.1 降解反应动力学研究
4.7.2 Uv-Vis扫描谱图分析
4.8 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
本文编号：3747332
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
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摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题研究背景
1.2 染料废水的处理方法
1.2.1 物化方法
1.2.2 氧化方法
1.2.3 生物方法
1.2.4 电化学方法
1.3 电催化氧化法的研究现状
1.3.1 电催化氧化法的原理
1.3.2 电催化电极的种类
1.3.3 电催化电极的制备方法
1.4 课题的研究意义及内容
1.4.1 课题的研究意义
1.4.2 课题的研究内容
第2章 实验材料与方法
2.1 实验试剂及设备
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验设备
2.2 电极的制备
2.2.1 电极基体的预处理
2.2.2 Ti/SnO2-Sb2O5电极表面涂层的制备
2.2.3 氮掺杂石墨烯的制备
2.2.4 不同掺杂元素的Ti/SnO2-Sb2O5电极的制备
2.3 电极涂层的表征分析
2.4 电极的电化学性能的测试
2.4.1 交流阻抗测试
2.4.2 线性伏安测试
2.4.3 循环伏安测试
2.5 电极的染料脱色实验研究
第3章 Ti/SnO2-Sb2O5-N-GNS改性电极的性能研究
3.1 Ti/SnO2-Sb2O5-N-GNS电极的表征
3.1.1 Ti/SnO2-Sb2O5-N-GNS电极的形貌分析
3.1.2 Ti/SnO2-Sb2O5-N-GNS电极的晶相结构分析
3.1.3 Ti/SnO2-Sb2O5-N-GNS电极的元素组成分析
3.2 Ti/SnO2-Sb2O5-N-GNS电极电化学性能研究
3.2.1 Ti/SnO2-Sb2O5-N-GNS电极的线性伏安曲线分析
3.2.2 Ti/SnO2-Sb2O5-N-GNS电极的交流阻抗分析
3.2.3 Ti/SnO2-Sb2O5-N-GNS电极的的循环伏安曲线分析
3.3 电催化氧化处理亚甲基蓝的脱色实验研究
3.3.1 初始浓度对亚甲基蓝脱色过程的影响
3.3.2 电流密度对亚甲基蓝脱色过程的影响
3.3.3 初始pH对亚甲基蓝脱色过程的影响
3.4 电催化氧化金橙Ⅱ的脱色实验研究
3.4.1 初始浓度对金橙Ⅱ脱色过程的影响
3.4.2 电流密度对金橙Ⅱ脱色过程的影响
3.4.3 初始pH对金橙Ⅱ脱色过程的影响
3.5 电催化氧化染料反应机理的研究
3.5.1 降解反应动力学研究
3.5.2 Uv-Vis扫描谱图分析
3.6 本章小结
第4章 Ti/SnO2-Sb2O5-TiN改性电极的性能研究
4.1 不同掺杂比对Ti/SnO2-Sb2O5-TiN电极的表征
4.1.1 不同掺杂比电极的形貌分析
4.1.2 不同掺杂比电极的晶相结构分析
4.1.3 不同掺杂比的电极元素组成分析
4.2 不同掺杂比对Ti/SnO2-Sb2O5-TiN电极电化学性能研究
4.2.1 不同掺杂比电极的线性伏安曲线分析
4.2.2 不同掺杂比电极的交流阻抗分析
4.2.3 不同掺杂比电极的循环伏安曲线分析
4.3 溶胶黏度对Ti/SnO2-Sb2O5-TIN电极形貌的影响
4.4 溶胶黏度对Ti/SnO2-Sb2O5-TIN电极的电化学性能研究
4.4.1 不同溶胶黏度下电极的线性伏安曲线分析
4.4.2 不同溶胶黏度下电极的交流阻抗分析
4.4.3 不同溶胶黏度下电极的循环伏安曲线分析
4.5 电催化氧化处理亚甲基蓝的脱色实验研究
4.5.1 初始浓度对亚甲基蓝脱色过程的影响
4.5.2 电流密度对亚甲基蓝脱色过程的影响
4.5.3 初始pH对亚甲基蓝脱色过程的影响
4.6 电催化氧化处理金橙Ⅱ的脱色实验研究
4.6.1 初始浓度对金橙Ⅱ脱色过程的影响
4.6.2 电流密度对金橙Ⅱ脱色过程的影响
4.6.3 初始pH对金橙Ⅱ脱色过程的影响
4.7 电催化氧化染料反应机理的研究
4.7.1 降解反应动力学研究
4.7.2 Uv-Vis扫描谱图分析
4.8 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢
本文编号：3747332
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