光電協(xié)同催化氧化有機(jī)污染物及其陰極反應(yīng)行為的研究.pdf

1、本論文研究了在光電協(xié)同催化的條件下，陽(yáng)極和陰極的反應(yīng)行為及其相互關(guān)系。論文分三部分： 　　第一部分以不同晶型二氧化鈦光電催化降解有機(jī)物，結(jié)果表明：采用2種不同光電極催化降解苯胺時(shí)，銳鈦型電極的活性明顯大于金紅石型的；而降解水楊酸時(shí)，2種電極的活性差別不顯著；金紅石型電極雖然具有較高的光電轉(zhuǎn)換效率但其法拉第電流效率較低。 　　第二部分研究了以二氧化鈦為光陽(yáng)極，不同電極材料為陰極，在單、雙室光電反應(yīng)器中研究了光催化陰極產(chǎn)生過(guò)氧化氫和光電

2、聯(lián)合降解苯胺的規(guī)律。結(jié)果表明，增加外加偏壓、光生電流和pH值都可增加過(guò)氧化氫的產(chǎn)生量，但受到電流密度大小控制，陰極金屬離子(如Cu2+，F(xiàn)e2+)的存在抑制H2O2的產(chǎn)生或減少其積累。陽(yáng)極反應(yīng)主要決定了陰極反應(yīng)的過(guò)程和反應(yīng)類(lèi)型。陰極反應(yīng)主要是通過(guò)光電流變化來(lái)影響陽(yáng)極反應(yīng)的，但不改變陽(yáng)極的反應(yīng)機(jī)理。因此，陽(yáng)極反應(yīng)是整個(gè)光電催化反應(yīng)的控制步驟。此外，以石墨為陰極，銳鈦型TiO2電極為陽(yáng)極時(shí)比金紅石型電極在陰極產(chǎn)生H2O2的量要少，然而其陽(yáng)極

3、降解有機(jī)物的能力強(qiáng)。金紅石型電極雖然在陰極產(chǎn)生的H2O2的量要比銳鈦型電極的要多，然而H2O2氧化有機(jī)物的能力遠(yuǎn)小于陽(yáng)極氧化的能力，故降解有機(jī)物的整體能力要比銳鈦型電極弱。而采用Pt為陰極則不能高效地產(chǎn)生H2O2，陰極降解苯胺的電流效率也要小于石墨電極的。 　　第三部分研究了在陽(yáng)極光電催化氧化水楊酸的同時(shí)，陰極還原金屬銀離子的規(guī)律。結(jié)果表明，陽(yáng)極反應(yīng)對(duì)光催化反應(yīng)仍然起著決定性作用。雖然陰極還原金屬離子的影響因素較多，但陽(yáng)極光電催化降解