【摘要】：環(huán)境污染問題日益嚴重,具有高毒性的硫化物廣泛存在于工業(yè)廢水中,絡(luò)合鐵脫硫技術(shù)具有高效,無污染,可以循環(huán)利用等優(yōu)點是目前研究的重點。由于硫化物氧化速率較快,絡(luò)合鐵脫硫技術(shù)的整個過程的循環(huán)速率取決于空氣陰極燃料電池中Fe(Ⅱ)的電化學(xué)氧化過程。在空氣陰極燃料電池中影響Fe(Ⅱ)電氧化的關(guān)鍵因素是陽極材料,不同的陽極材料會不同程度的加快空氣陰極燃料電池中絡(luò)合鐵的氧化速率。應(yīng)用較廣泛的傳統(tǒng)的陽極材料有石墨氈材料,本實驗采用石墨氈和泡沫鎳兩種基體,探究不同的陽極材料對燃料電池中Fe(Ⅱ)催化性能的影響。本研究分別以石墨碳氈和泡沫鎳為基體,氯化鎳、氯化鐵等為原料,采用高溫水熱反應(yīng)原位合成出合成鎳鐵水滑石/石墨氈和鎳鐵水滑石/泡沫鎳復(fù)合材料。運用XRD、XPS、FTIR、SEM及電化學(xué)分析等方法對復(fù)合材料的組成、結(jié)構(gòu)和電化學(xué)性能等進行表征,對其合成工藝條件進行了優(yōu)化。將合成的復(fù)合材料作為陽極應(yīng)用于空氣陰極燃料電池,考察其對Fe(Ⅱ)的電催化氧化性能。通過比較不同的工藝條件合成的水滑石復(fù)合電極材料的性能,我們發(fā)現(xiàn)當水熱反應(yīng)的初始投料比鎳/鐵=2:1,水滑石中的鎳鐵的總金屬離子濃度為0.2M,水熱反應(yīng)溫度為140℃,水熱反應(yīng)時間為12h時,水滑石復(fù)合電極的性能最佳。在最佳工藝條件下合成的水滑石石墨氈復(fù)合電極做空氣陰極燃料電池的陽極時的Fe(Ⅱ)的氧化速率相較于空白石墨氈加快了 44.4%左右,庫倫效率為53%相較于空白石墨氈37%提高了 16%左右。而水滑石泡沫鎳復(fù)合電極做陽極時,燃料電池的庫倫效率為45%相較于空白泡沫鎳電極39%,提高了 6%左右。電池中Fe(Ⅱ)的氧化速率加快了 40%左右。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TB33;TM911.4

【參考文獻】

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本文編號：2753432