高性能鈦基金屬氧化物電極的改性制備及其應用

目錄
前言
第1章緒論 1
1.1電催化氧化高級氧化技術(shù)與水環(huán)境污染治理 2
1.1.1電催化氧化法與其他高級氧化法 3
1.1.2電催化氧化降解有機污染物作用機制 5
1.1.3電催化氧化技術(shù)主要應用電極材料 9
1.2鈦基金屬氧化物電極材料 14
1.2.1半導體的結(jié)構(gòu)與催化性能 14
1.2.2欽基SnO2電極 15
1.2.3欽基PbO2電極 16
1.3電催化氧化體系中的羥基自由基 17
1.3.1羥基自由基的特性與檢測方法 17
1.3.2不同捕獲劑在羥基自由基檢測中的應用 19
1.3.3電催化氧化體系中羥基自由基的檢測 25
參考文獻 25
第2章電極制備、結(jié)構(gòu)表征及性能評價方法 33
2.1常見的電極制備方法 33
2.2電極形貌結(jié)構(gòu)表征方法 34
2.3電極性能評價方法 36
2.3.1電極催化活性評價方法 36
2.3.2電極穩(wěn)定性評價方法 41
參考文獻 42
第3章高性能鈦基二氧化錫電極的改性制備及性能 43
3.1鈦基二氧化錫電極的制備工藝 43
3.1.1欽基SnO2陽極制備的基本工藝 43
3.1.2本書所研究的欽基SnO2電極制備工藝 45
3.2稀土摻雜改性鈦基二氧化錫電極性能研究 46
3.2.1不同種類輕稀土摻雜對電極性能的影響 46
3.2.2稀土 La摻雜對欽基錫系電極性能的影響 61
3.3添加中間層的鈦基二氧化錫電極性能研究 78
3.3.1電極失效機制分析 78
3.3.2添加不同中間層對槽電壓的影響 79
3.3.3添加不同中間層對電極電催化活性的影響 80
3.3.4添加不同中間層對電極結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性的影響 81
3.3.5不同Mn添加量中間層對電極性能的影響 85
3.3.6中間層熱處理溫度對電極性能的影響 87
3.4二氧化錫電極電催化氧化降解含酚廢水工藝條件及效率 88
3.5本章小結(jié) 92
參考文獻 94
第4章高性能鈦基二氧化鉛電極的改性制備及性能 96
4.1陽極氧化電沉積制備工藝 96
4.2鈦基二氧化鉛電極的改性途徑 97
4.2.1通過改善電結(jié)晶條件的修飾改性方法 98
4.2.2元素摻雜改性方法 98
4.3咪唑基離子液體改性鈦基二氧化鉛電極 100
4.3.1離子液體分子結(jié)構(gòu)對PbO2電極性能的影響 101
4.3.2離子液體添加量對PbO2電極性能的影響 106
4.3.3電沉積溫度對PbO2電極性能的影響 109
4.3.4沉積電流密度對PbO2電極性能的影響 113
4.4咪唑基離子液體對二氧化鉛電極的改性機理 116
4.4.1離子液體對PbO2電極的改性效果 116
4.4.2離子液體對PbO2晶體形核生長過程的影響 121
4.4.3電沉積溫度對PbO2晶體形核生長過程的影響 128
4.4.4離子液體改性PbO2電極表面微觀結(jié)構(gòu)變化 135
4.5脈沖電沉積對鈦基二氧化鉛電極性能的影響 140
4.6添加中間層對鈦基二氧化鉛電極性能的影響 144
4.6.1鎳中間層對欽基PbO2電極性能的影響 144
4.6.2MnO2和a-PbO2中間層對PbO2電極性能的影響 153
4.7本章小結(jié) 157
參考文獻 159
第5章鈦基金屬氧化物電極對酚類有機物降解的影響特性與作用機制 165
5.1電極材料性質(zhì)對苯酚降解及.OH生成的影響特性 165
5.1.1陽極材料對電催化氧化效率的影響 165
5.1.2陰極材料對電催化氧化效率的影響 167
5.1.3PbO2電極表面親(疏)水性對電催化氧化效率的影響 168
5.2電解液條件對苯酚降解及.OH生成的影響特性 171
5.2.1支持電解質(zhì)對電催化氧化效率的影響 171
5.2.2電解液pH對電催化氧化效率的影響 173
5.3電催化氧化操作條件對苯酚降解及. OH生成的影響特性 174
5.3.1電解溫度對電催化氧化效率的影響 175
5.3.2直流電源電流密度對電催化氧化效率的影響 176
5.3.3高頻脈沖電源頻率和占空比對電催化氧化效率的影響 178
5.4SnO2電極對酚類有機物的電催化氧化降解作用機制 181
5.5PbO2電極對酚類有機物的電催化氧化降解作用機制 182
5.5.1羥基自由基抑制劑對電催化氧化效率的影響 183
5.5.2苯酚電催化氧化降解過程中間產(chǎn)物分布 184
5.5.3苯酚電催化氧化降解電化學循環(huán)伏安特性 188
5.6本章小結(jié) 189
參考文獻 190
第6章鈦基金屬氧化物電極在焦化廢水處理中的應用 194
6.1電解溫度對焦化廢水COD去除效果的影響 195
6.2電流密度對焦化廢水COD去除效果的影響 196
6.3支持電解質(zhì)添加量對焦化廢水COD去除效果的影響 198
6.4初始pH對焦化廢水COD去除效果的影響 199
6.5脈沖電解對焦化廢水COD去除效果的影響 200
6.6本章小結(jié) 201
參考文獻 202
第7章鈦基金屬氧化物協(xié)同作用電極的制備及應用 203
7.1石墨氣體擴散電極的制備及性能研究 203
7.1.1氣體擴散電極的制備及性能分析方法 203
7.1.2常規(guī)氣體擴散電極催化性能 206
7.1.3造孔劑對氣體擴散電極性能的影響 209
7.1.4稀土摻雜對氣體擴散電極性能的影響 213
7.1.5電解條件對氣體擴散電極性能的影響 215
7.1.6電芬頓處理苯酚模擬廢水效果 219
7.1.7氣體擴散電極研究小結(jié) 223
7.2三維電極處理含酚廢水的性能 224
7.2.1粒子電極的制備及性能分析方法 225
7.2.2殼聚糖及其交聯(lián)產(chǎn)物吸附性能 229
7.2.3四氨基鈷酞菁光譜表征及量子化學計算 234
7.2.4不同電極協(xié)同處理酚類有機物效果對比 234
7.2.5三維電極研究小結(jié) 238
參考文獻 239