张玮:改性钛基二氧化铅电极的制备及其电催化氧化苯酚的应用研究论文

张玮:改性钛基二氧化铅电极的制备及其电催化氧化苯酚的应用研究论文

本文主要研究内容

作者张玮(2019)在《改性钛基二氧化铅电极的制备及其电催化氧化苯酚的应用研究》一文中研究指出:苯酚是重要的化工原料,应用领域正在不断扩大。苯酚具有很高的生物毒性和致癌性,对含酚废水的处理方式在不断优化和开发。目前,电催化氧化技术以其操作简易、自动化可行、环境兼容性好的优点广泛应用。钛基二氧化铅电极适用范围广,发展前景较好。本文依据近年来国内外学者对电极制备方法的改进和掺杂改性研究,对钛基二氧化铅电极的改性制备及对苯酚的电化学氧化降解进行了探索研究,以期延长使用寿命和优化电极的催化性能。本文利用强酸对碳纳米管进行共价改性,通过涂覆法与萘酚修饰到钛基上,使用直流电电沉积,制备出具有β-PbO2活性涂层的改性电极。制备工艺分析结果表明,各组成层厚度质量控制较好,并确定涂覆5层聚酯膜的电极性能最佳。FTIR光谱分析表明,经过混酸处理后,羧基、羟基等含氧官能团有效地引入到碳纳米管管壁的表面。利用光学显微镜和扫描电子显微镜对改性前后的多壁碳纳米管和二氧化铅电极进行表面形貌分析。结果表明,改性电极表面致密平整,机械强度、反应面积增大。尺寸分布统计结果显示电极表层孔隙尺寸达到纳米级。电沉积结束时,改性电极电压为1.6 V,常规电极为2.4 V,电极的导电性能明显增强。加速电极寿命试验显示,改性电极寿命为73.1 h,是常规电极的1.98倍。通过电解-还原循环测试,重复使用20次电极性能无明显下降,表明电极拥有良好的稳定性和重复使用性。以自制的改性Ti/PbO2电极为阳极,石墨板为阴极,对模拟苯酚废水进行降解研究。实验考察了电流强度、电解质浓度、pH、极板间距、电解时间、搅拌速率、温度等因素对改性电极电催化氧化苯酚去除效果的影响,并进行了动力学分析和能耗分析。结果显示改性电极的电化学降解效果较好,苯酚去除率达到99%以上。苯酚去除率随着电流强度、电解质浓度、反应时间、搅拌速率、温度这些因素值的升高而升高,在所考察的范围内,电流强度和时间其正效应起主导作用;pH和极板间距对苯酚的去除率影响显著,但均有一最佳值。动力学分析结果显示,苯酚的电化学降解过程在不同反应阶段反应级数不同,总体上符合准一级动力学,在此基础上讨论了苯酚间接氧化的两种路径,此外,费用分析结果表明电极具有较好的实际应用经济性。

Abstract

ben fen shi chong yao de hua gong yuan liao ,ying yong ling yu zheng zai bu duan kuo da 。ben fen ju you hen gao de sheng wu du xing he zhi ai xing ,dui han fen fei shui de chu li fang shi zai bu duan you hua he kai fa 。mu qian ,dian cui hua yang hua ji shu yi ji cao zuo jian yi 、zi dong hua ke hang 、huan jing jian rong xing hao de you dian an fan ying yong 。tai ji er yang hua qian dian ji kuo yong fan wei an ,fa zhan qian jing jiao hao 。ben wen yi ju jin nian lai guo nei wai xue zhe dui dian ji zhi bei fang fa de gai jin he can za gai xing yan jiu ,dui tai ji er yang hua qian dian ji de gai xing zhi bei ji dui ben fen de dian hua xue yang hua jiang jie jin hang le tan suo yan jiu ,yi ji yan chang shi yong shou ming he you hua dian ji de cui hua xing neng 。ben wen li yong jiang suan dui tan na mi guan jin hang gong jia gai xing ,tong guo tu fu fa yu nai fen xiu shi dao tai ji shang ,shi yong zhi liu dian dian chen ji ,zhi bei chu ju you β-PbO2huo xing tu ceng de gai xing dian ji 。zhi bei gong yi fen xi jie guo biao ming ,ge zu cheng ceng hou du zhi liang kong zhi jiao hao ,bing que ding tu fu 5ceng ju zhi mo de dian ji xing neng zui jia 。FTIRguang pu fen xi biao ming ,jing guo hun suan chu li hou ,suo ji 、qiang ji deng han yang guan neng tuan you xiao de yin ru dao tan na mi guan guan bi de biao mian 。li yong guang xue xian wei jing he sao miao dian zi xian wei jing dui gai xing qian hou de duo bi tan na mi guan he er yang hua qian dian ji jin hang biao mian xing mao fen xi 。jie guo biao ming ,gai xing dian ji biao mian zhi mi ping zheng ,ji xie jiang du 、fan ying mian ji zeng da 。che cun fen bu tong ji jie guo xian shi dian ji biao ceng kong xi che cun da dao na mi ji 。dian chen ji jie shu shi ,gai xing dian ji dian ya wei 1.6 V,chang gui dian ji wei 2.4 V,dian ji de dao dian xing neng ming xian zeng jiang 。jia su dian ji shou ming shi yan xian shi ,gai xing dian ji shou ming wei 73.1 h,shi chang gui dian ji de 1.98bei 。tong guo dian jie -hai yuan xun huan ce shi ,chong fu shi yong 20ci dian ji xing neng mo ming xian xia jiang ,biao ming dian ji yong you liang hao de wen ding xing he chong fu shi yong xing 。yi zi zhi de gai xing Ti/PbO2dian ji wei yang ji ,dan mo ban wei yin ji ,dui mo ni ben fen fei shui jin hang jiang jie yan jiu 。shi yan kao cha le dian liu jiang du 、dian jie zhi nong du 、pH、ji ban jian ju 、dian jie shi jian 、jiao ban su lv 、wen du deng yin su dui gai xing dian ji dian cui hua yang hua ben fen qu chu xiao guo de ying xiang ,bing jin hang le dong li xue fen xi he neng hao fen xi 。jie guo xian shi gai xing dian ji de dian hua xue jiang jie xiao guo jiao hao ,ben fen qu chu lv da dao 99%yi shang 。ben fen qu chu lv sui zhao dian liu jiang du 、dian jie zhi nong du 、fan ying shi jian 、jiao ban su lv 、wen du zhe xie yin su zhi de sheng gao er sheng gao ,zai suo kao cha de fan wei nei ,dian liu jiang du he shi jian ji zheng xiao ying qi zhu dao zuo yong ;pHhe ji ban jian ju dui ben fen de qu chu lv ying xiang xian zhe ,dan jun you yi zui jia zhi 。dong li xue fen xi jie guo xian shi ,ben fen de dian hua xue jiang jie guo cheng zai bu tong fan ying jie duan fan ying ji shu bu tong ,zong ti shang fu ge zhun yi ji dong li xue ,zai ci ji chu shang tao lun le ben fen jian jie yang hua de liang chong lu jing ,ci wai ,fei yong fen xi jie guo biao ming dian ji ju you jiao hao de shi ji ying yong jing ji xing 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自吉林大学的张玮,发表于刊物吉林大学2019-06-25论文,是一篇关于二氧化铅电极论文,碳纳米管论文,修饰论文,苯酚论文,电化学催化氧化论文,吉林大学2019-06-25论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自吉林大学2019-06-25论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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