钛基改性SnO_2电极的制备及其性能研究

题名:钛基改性SnO_2电极的制备及其性能研究
作者:周新新
学位授予单位:大庆石油学院
关键词:SnSb复合涂层电极;;掺杂;;稀土;;苯酚废水
摘要:
 本论文主要研究稀土La、Ce、Nd掺杂钛基SnSb复合涂层电极的制备及其性能研究,并以模拟苯酚废水作为目标有机物,对其降解工艺进行了优化。
 以模拟苯酚废水的COD值和电极的析氧电位为考察指标,对影响电极性能的主要因素:热氧化温度、热处理方法以及稀土掺杂量进行了较为Magnetic lifter详细的研究,确定了三种稀土掺杂钛基SnSb复合涂层电极具备最佳电催化活性的制备工艺参数:①La掺杂钛基SnSb复合涂层电极的热处理温度为550℃,掺杂量为Sn:Sb:La=100:10:2.5(摩尔比);②Ce掺杂钛基SnSb复合涂层电极的热处理温度为500℃,掺杂量为Sn:Sb:Ce=100:10:2.5(摩尔比),热处理方法为方法二。③Nd掺杂钛基SnSb复合涂层电极的热处理温度为650℃,掺杂量为Sn:Sb:Nd=100:10:1.5(摩尔比),热处理方法为方法二。
 通过XRD、SEM、EDX和动电位扫描等分析方法对不同稀土掺杂钛基SnSb复合涂层电极的晶体结构、表面形貌、元素组成以及析氧电位进行了表征和分析。结果表明:①稀土La、Ce、Nd掺杂的电极表面凹凸感明显变小,缝隙变窄,晶粒微小,成网状,达到纳米级;②在XRD谱图中,SnO_2晶相所对应的衍射峰强度增加且峰形宽化,这说明SnO_2晶体发育完全、数量较多且涂层的晶粒微小;③稀土La、Ce、Nd掺杂钛基SnSb复合涂层电极的析氧电位均高于空白电极的析氧电位。
 本论文对模拟苯酚废水的降解工艺、降解动力学进行了研究。得出最佳降解工艺参数为:以稀土Ce掺杂钛基SnSb复合涂层电极为阳极,纯Ti板为阴极,苯酚初始浓度为100mg/L,极板间距为1cm,以Na2SO4为电解质,浓度http://www.999magnet.com/products/131-magnetic-lifter为0.25mol/L,电流密度为25mA/cm~2,电解时间为150min。模拟苯酚废水的降解过程遵循一级动力学方程,总反应动力学方程为:At=A0exp(-1.5t×10~(-2)C~(-0.61)D~(-0.22)M~(0.77)J~(1.30))。
学位年度:2010