Ce及La掺杂电极的制备及其电催化降解酚类模拟废水的研究

来源 :天津大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gulingling
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,电化学氧化技术因工艺洁净、适用性强、能效高等特点已成为工业废水处理的一个重要的发展领域。本研究以超声涂覆-热分解方法制备了稀土金属La和Ce掺杂的Ti/SnO2-Sb电极,并比较了两类电极的电化学性能和稳定性,通过Ce掺杂电极电催化降解对甲酚体系对其适用性进行了研究,最后对Ce掺杂电极电催化降解苯酚的机理进行了初步探讨。首先,以超声涂覆-热分解方法制备得到了La和Ce掺杂Ti/SnO2-Sb电极,扫描电子显微镜(SEM)的表征结果显示,两种改性电极呈现出较为相似的表面形态,其中Ce掺杂电极的电极表面更显致密和饱满。电催化氧化苯酚实验结果表明,改性后两种电极的电催化性能和电极稳定性得到了显著提高,且在电催化活性和稳定性方面基本相当。两种掺杂电极的最佳电流密度均为10 mA·cm-2。Ce和La掺杂Ti/SnO2-Sb电极的最优掺杂比分别为1%和3%。其次,为了研究掺杂电极电催化性能的适用性,对改性电极降解对甲酚性能进行了研究。在采用Ce掺杂电极电催化氧化降解对甲酚的实验中,XRD分析表明Ce元素的掺杂使得金属氧化物涂层晶体中有新物质CeO2进入,有利于提高电极的电催化性能。SEM结果显示适当的Ce掺杂可以优化电极表面形态,掺杂量太大时不利于电极催化性能和稳定性,这与Ce掺杂量不同的Ti/SnO2-Sb电极降解对甲酚的电催化降解实验结果一致。不同电流密度下的降解实验表明,Ce掺杂电极电催化降解对甲酚的最佳电流密度为20 mA·cm-2。最后,对制备得到的改性电极降解苯酚的机理进行了初步探讨,结果表明:由于Ce元素原子的价层电子排布4f15d16s2比La元素原子多一个4f1价层电子,导致Ce掺杂电极的活性和稳定性比La掺杂电极略好。通过对电极电催化降解苯酚前后的SEM照片和XRD图谱的对比发现,降解实验后电极表面出现了白色的大小不一的颗粒占据了电极表面的活性位,并且含Ce的活性物质逐渐脱落可能导致了电极逐渐的失活。对电解过程中的电解液进行HPLC分析的结果表明,Ce掺杂Ti/SnO2-Sb电极降解苯酚的中间产物有苯醌、顺丁烯二酸、反丁烯二酸、丁二酸、丙烯酸、草酸和甲酸等。
其他文献
农村环境治理是关系国计民生的重要问题,环境合同应用于农村面源污染治理是农村环境治理方式的重要创新,不仅能有效契合农村环境污染特征、农业生产特点及农村生活习惯,还能
采用实验法对朝-汉双语者的错误记忆进行研究,结果表明,无意识学习时,被试存在跨语言错误记忆现象,符合激活与监测的双加工理论。学习与再认为相同语言时,无意识加工中,双语
文章首先对社会主义核心价值观视域下医学院开展医德教育所取得的成绩突破进行介绍,在此基础上整理出当前所开展医德教育中所面临的挑战,以及未来医德教育的主要发展方向,充
本文以凯恩斯主义的总供给总需求模型为理论基础,建立并估计了一个以产出和价格水平为变量的台湾经济波动供求冲击结构向量自回归模型.实证分析了1961年至2010年间供给冲击与需
土壤铅(Pb)除了少量的自然来源外,大部分是人类活动引起的,主要来源于汽车尾气、制造及使用Pb制品、农田污水灌溉、农药和化肥的施用等。研究表明,全世界每年向环境中排放的Pb
近年来,北京呈高速发展态势,经济和人口总量不断升高。随着世界城市建设速度的加快以及城市副中心建设工作的不断推进,作为城市基础设施的污水处理和再生水回用工程设施明显
评价工作液侵入所造成的地层损害是保护储层的钻井完井技术的基础工作.本上应用高温高压多点长岩心损害评价系统,对西部某油田侏罗系岩心进行了泥浆滤液侵入实验研究.所获得的滤