高性能PbO2的制備及其電化學(xué)氧化性能.pdf

1、本文首先利用脈沖電解法預(yù)處理了工業(yè)染料廢水,在此基礎(chǔ)上研究制備了高性能二氧化鉛,研究結(jié)果對電化學(xué)技術(shù)在實際廢水處理中的應(yīng)用提供理論指導(dǎo)意義。
　　 在二氧化鉛電極上利用脈沖電解法預(yù)處理酸性染料廢水。結(jié)果表明,脈沖電壓12V,頻率600Hz,占空比50％的條件下電解40min后,COD去除率可達到58.97％,廢水脫色率91.4％,BOD5/CODCr由0.09提高到0.34。在相同條件下,脈沖電解法的電流效率大約是直流電解法的兩

2、倍。與現(xiàn)行常用的鐵/碳反應(yīng)床相比,脈沖電解法在成本上也具有一定的優(yōu)勢,應(yīng)用前景十分看好。同時也顯示出研究開發(fā)高性能復(fù)合二氧化鉛陽極的潛力和必要性。
　　 對傳統(tǒng)二氧化鉛鍍液進行了改進,利用氨基磺酸鍍液制備了高性能Ti/PTFE-F—PbO2。分析表明,所制電極的主要物相仍為β—PbO2,但該鍍液所制得的二氧化鉛晶粒更細,更均勻致密,利用謝樂公式計算表明,氨基磺酸鍍液所制電極的晶粒尺寸約為32nm,而硝酸鍍液的晶粒尺寸約為87nm

3、。電化學(xué)測試結(jié)果顯示氨基磺酸鍍液電極有更高的析氧電位；電極真實表面積更大。該電極的強化電解壽命達到1350h,24天問鍍層失重率明顯減少20％,估算其實際使用壽命將達到7.72年(電流密度為0.1 A·cm-2)。更細更均均的鍍層結(jié)構(gòu)可以有效地阻止自由氧向鍍層內(nèi)部和基體材料的侵入,從而使得鍍層更穩(wěn)定,具有更長的電解壽命。氨基磺酸鍍液二氧化鉛電極降解對氯苯酚,對氯苯酚去除率提高11.7％,電流效率提高,并且表現(xiàn)出很好的電極穩(wěn)定性。

4、　　 使用乙酸鉛/氨基磺酸鍍液制備復(fù)合二氧化鉛電極,XRD顯示鍍層的主物相為β-PbO2。SEM測試結(jié)果表明是,與其他鍍液相比,該鍍液所制得的二氧化鉛晶粒更加細,并且致密規(guī)則,晶粒尺寸為9～13nm。電化學(xué)測試結(jié)果表明,該鍍液所制的Ti/CeO2-PTFE-PbO2電極有更高的析氧過電位,及更高的Tafel斜率和交換電流密度。強化電解實驗中乙酸鉛/氨基磺酸鍍液Ti/CeO2-PTFE-PbO2壽命達到1151h,原子能譜數(shù)據(jù)表明電極在