電化學(xué)分析法用于稀土摻雜SnO2電極降解苯酚電極過程研究.pdf

1、由于缺乏有效的處理方法，難降解有機(jī)物污染物的治理成為水處理領(lǐng)域的難點(diǎn)，極大地影響著人類的生活環(huán)境。電催化氧化技術(shù)具有優(yōu)良的處理有機(jī)污染物的能力，逐漸引起人們的重視。但由于對有機(jī)物污染物降解過程的電極過程研究不夠深入，限制了電催化氧化技術(shù)的應(yīng)用。本文以苯酚為目標(biāo)降解物，以稀土摻雜SnO2電極為陽極，采用循環(huán)伏安（CV）、極化曲線、交流阻抗（EIS）等電化學(xué)分析法研究了苯酚在電極表面降解的電極過程。主要研究內(nèi)容如下：
　　本課題制備了

2、稀土Dy、Nd、Eu、Gd摻雜SnO2（Re/SnO2）電極以及未摻雜稀土的SnO2電極共五種電極，每種稀土選擇三個不同摻雜含量作為對比。采用循環(huán)伏安、極化曲線、交流阻抗等電化學(xué)分析法表征稀土摻雜SnO2電極。實驗結(jié)果表明每種稀土摻雜電極的稀土摻雜含量存在一個最佳值（原子量之比）為Dy：Sn為1：200、Nd：Sn為1：200、Eu：Sn為1：50、Gd：Sn為1：50，這與本實驗室以前通過電極降解苯酚效果確定的稀土最佳含量一致；同時通

3、過電化學(xué)分析法表征的電極電催化性能與電極降解苯酚效果一致：Nd-SnO2電極〉Dy-SnO2電極〉Gd-SnO2電極〉Eu-SnO2電極〉SnO2電極。實驗表明，利用電化學(xué)方法可以表征電極電催化性能，為電極的表征提供了新的思路。
　　本課題采用電化學(xué)分析法研究了目標(biāo)降解物苯酚在稀土摻雜SnO2電極表面降解的電極過程，研究結(jié)果表明苯酚在電極表面降解的電極過程是由擴(kuò)散步驟控制，苯酚在電極表面電極過程中發(fā)生的反應(yīng)是不可逆的；研究了苯酚在

4、稀土摻雜SnO2電極表面電極過程動力學(xué)，實驗結(jié)果表明苯酚在電極表面擴(kuò)散系數(shù)D0為2.27×10-4cm2/s；苯酚在電極表面發(fā)生的氧化反應(yīng)遵循一級動力學(xué)方程，反應(yīng)速率常數(shù)k=0.0212s-1；驗證了在苯酚降解過程中羥基自由基起重要作用，并測試了苯酚在降解過程中可能出現(xiàn)的中間產(chǎn)物的循環(huán)伏安曲線，并根據(jù)分析結(jié)果推測了苯酚在電極過程忠的苯酚降解歷程：苯酚首先吸附于電極表面，而后轉(zhuǎn)化成對苯酚、鄰苯酚，然后在電極表面氧化為苯醌，苯醌迅速被氧化為