重金屬元素容易在環(huán)境中產(chǎn)生、遷移和積累,對水、土壤、大氣都會造成污染,并傷害人體健康,是一種重要的環(huán)境污染物。但同時,重金屬尤其是金銀等貴金屬又具有較高的經(jīng)濟價值,所以從污染物中回收貴/重金屬具有廣闊前景。傳統(tǒng)的重金屬回收處理方法一般都需要消耗大量的資源或能源,還容易產(chǎn)生二次污染。如何能夠降低能耗,找到一種經(jīng)濟環(huán)保的有效方法,將重金屬污染物中的化學能直接轉(zhuǎn)化為電能提取出來并同時回收貴/重金屬,必將成為一個熱點課題。本課題以貴金屬金/銀/銅為例通過設計重金屬電對燃料電池,模擬重金屬廢水,典型的選取較高還原電勢Cu（Ⅱ）以及多金屬Au（Ⅲ）/Cu（Ⅱ）、Ag（Ⅰ）/Cu（Ⅱ）共存混合液組建urea-Cu（Ⅱ）、ethanol-Au（Ⅲ）/Cu（Ⅱ）、ethanol-Ag（Ⅰ）/Cu（Ⅱ）電對燃料電池,將蘊含在重金屬中的化學能轉(zhuǎn)化為電能提取的同時有效回收貴/重金屬,為實現(xiàn)無需耗能處理和回收重金屬污染物進行了基礎(chǔ)研究。制備了 Ni/C、Pd-Ni/C催化劑,利用電子顯微鏡、X射線衍射、X射線光電子能譜、電化學測試等手段進行表征。構(gòu)建電對燃料電池體系,以尿素、乙醇作為電子供體在陽極自發(fā)地發(fā)生氧化... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１實驗裝置圖??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｅｘｐｅｒｍｅ打ｔａｌ?ｄｅｖｉｃｅ??

覆到處理好的碳布電極上，常溫下風干至少２４ｈ。??３．３陽極催化劑的物理表征??Ｎｉ／Ｃ傕化劑的ＸＲＤ分析如圖３．１（ａ）所示。位于２０?－?２５°是Ｃ?（００１５）的峰，??屬于綜基催化劑當中的Ｃ黑載體。２０？４５°的峰是鑲（１０１）的峰，表明催化劑中??有單質(zhì)攘的存在。２０￣３４°和６０°處的兩個峰為Ｎｉ（ＯＨ）２（ｌ（Ｘ））和（１］０）的峰，表??明有Ｎｉ（ＯＨ）２存在，但是催化劑中沒有觀測到ＮｉＯＯＨ的峰，證明沒有ＮｉＯＯＨ的存??在。??Ｎｉ／Ｃ催化劑的掃描電鏡圖如圖３．１?（ｂ）所示。銀納米粒子呈圓形分散在炭黑??上，有一小部分發(fā)生西聚。??—Ｉ—Ｉ—Ｉ—■—Ｉ—Ｉ—Ｉ—－—Ｉ—＞—Ｉ—Ｉ—Ｉ??２?ＴｈＷａ?）??圖３．１?Ｎｉ／Ｃ催化劑的ＸＲＤ圖（ａ）和ＳＥＭ圖（ｂ）??巧?ｇｕｒｅ?３．?１?（ａ）ＸＲＤ?ｐａｔｔｅｒｎ，?（ｂ）?ＳＥＭ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｎａｎｏ－ｓｉｚｅｄ?ｎｉｃｋｅｌ??ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ?ｏｎ?ｃａｒｂｏｎ?ｂｌａｃｋ??３．４?Ｎｉ／Ｃ催化劑的電化學性能分析??對自制的Ｎｉ／Ｃ催化劑進行循環(huán)伏安曲線（ＣＶ）分析。測試使用被碳工作電??極、Ｈｇ／

０．３３?Ｍ?ｕｒｅａ?＋?１?Ｍ?ＮａＯＨ．?Ｔｈｅ?ＮｉＯＯＨ?ｄｏｕｂｌｅｔ?ｐｅａｋ?ｎｏｔｉｃｅｄ?ａｔ?４７７／５５７?ｃｍ－ｉ?ｓｈｏｗｓ?化ｅ?ＮｉＯＯＨ?ｉｓ??ｆｏｒｍｅｄ?ｉｎ?ｓｉｔｕ?化ａｔ?ｃａ化ｌｙｚｅｓ?化ｅ?ｕｒｅａ?ｅｌｅｃｔｒｏ－ｏｘｉｄａｔｉｏｎ?ｒｅａｃｔｉｏｎ．??當在ＩＭＮａＯＨ溶液中加入０．３３Ｍ尿素時，如圖３．３（ｂ）所示，在化３Ｖ電壓下，??ＮｉＯＯＨ雙峰位置移動到４７７和５５７ｃｍ－ｉ。表明Ｎｉ（０巧２被原位氧化成ＮｉＯＯＨ，催化??尿素氧化反應。此外，尿素中Ｃ－Ｎ鍵所對應的１００２ｃｍ－ｉ處的峰也可Ｌ乂被觀察到。??且Ｃ－Ｎ鍵所對應峰的強度隨著施加的電壓的增加而減小，這意味著尿素在ＮｉＯＯＨ??的催化下被電化學氧化。??２１??


本文編號：3031811