發(fā)布時間：2020-07-13 11:53

【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合鐵的氧化速率。應用較廣泛的傳統(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/泡沫鎳復合材料。運用XRD、XPS、FTIR、SEM及電化學分析等方法對復合材料的組成、結(jié)構(gòu)和電化學性能等進行表征,對其合成工藝條件進行了優(yōu)化。將合成的復合材料作為陽極應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合電極材料的性能,我們發(fā)現(xiàn)當水熱反應的初始投料比鎳/鐵=2:1,水滑石中的鎳鐵的總金屬離子濃度為0.2M,水熱反應溫度為140℃,水熱反應時間為12h時,水滑石復合電極的性能最佳。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。
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TB33;TM911.4

【參考文獻】

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本文編號：2753432