掺入活性元素的Ti/PbO2电极

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掺入活性元素的Ti/PbO2电极

来源：中国环保滤料网　发表时间：2017/10/22 19:01:04　阅读：1785

在电解过程中有机物在电极表面会出现结垢现象，使单组分PbO2 电极的电催化活性明显降低。为了提高电极的电催化活性，通常情况下掺入Ce、 Bi、F、Co、Fe、La 等非金属元素或金属元素对Ti/PbO2 进行改性。掺入非金属或金属后Ti/PbO2 电极表面会产生更多的缺陷，掺杂点在PbO2 晶格中形成活性吸附点，有利于H2O 放电，OH-的生成速率加快，从而使电极的电催化活性得以提高，进而改善了 Ti/PbO2 的电极性能。刘南等参考文献、制备了不同镧掺杂量的网状Ti/PbO2-La 电极并对其进行了研究。实验结果表明，将La3+引入到电极外层改变了电极表面的微结构，使参与电催化氧化反应过程的羟基自由基增多，镧的掺杂量将直接影响电催化反应活性的大小。当镧掺杂量在一定范围内时，电极使用寿命随着镧掺杂量的增加明显延长；镧的掺杂量为0.015 mol/L 时，制备的阳极降解效率较高且寿命最长。李善评等采用电沉积法分别制备了掺杂Bi、La、Ni 3 种活性元素的钛基PbO2 电极，并用该电极作阳极对酸性嫩黄模拟废水的脱色率进行了研究。结果表明，有La、Ni 掺杂的电极比未掺杂电极的析氧电位高，析氧副反应不易发生，从而有利于OH-生成，在电流效率提高的同时，该种电极降解有机物的能力也提高了。而Bi 对PbO2 电极的修饰产生了负面影响。实验结果证明：Ni 修饰电极能够使电极的脱色效果明显提高。温青等制备了 Ni-PbO2/Ti、Co-PbO2/Ti、Fe-PbO2/Ti、PbO2/Ti 4 种电极，并用制备的电极作阳极，对对硝基苯酚进行降解实验。研究结果表明：掺杂不同元素可在钛基体 PbO2 电极表面形成活性吸附点，从而改善Ti/PbO2 电极的性能。在普通Ti/PbO2 电极中掺杂Fe、Co、Ni 可以提高电极的电催化活性，掺杂了活性元素的电极在电催化性能和能耗方面比普通PbO2/Ti 有明显改善，且就考察的性能而言，Fe-PbO2/Ti 电极明显优于其他2 种掺杂活性元素的电极，更适合作为对硝基苯酚电催化氧化的电极材料。温青等〔26〕制备了铁掺杂量分别为0.025、0.05、0.10 mol/L 的PbO2/Ti 电极，用3 种电极作阳极对苯酚进行降解实验，3 种电极对苯酚均表现出良好的催化去除性能，2 h 后去除率均高于80%，其中Fe 掺杂量为0.10 mol/L 时，对苯酚的降解率最高。

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