Pd/GO修飾炭質(zhì)電極及其催化氧化降解甲醛的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-14 07:04
利用電催化降解有機(jī)污染物具有對(duì)有機(jī)物分解更加徹底、效率高、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),因而作為近幾年的研究熱點(diǎn)受到廣泛關(guān)注。利用電催化氧化法處理有機(jī)物主要是有機(jī)物在陽(yáng)極上發(fā)生電催化氧化反應(yīng)而得到降解,因此尋求和制備高效的陽(yáng)極電極材料可大大提高電催化降解效率。甲醛作為一種重要的化工原料廣泛應(yīng)用于許多行業(yè),它是主要的室內(nèi)化學(xué)污染物,且具有致癌性。甲醛的擴(kuò)散會(huì)對(duì)環(huán)境和人類造成重大危害,因此甲醛的控制已經(jīng)引起廣泛關(guān)注。本研究選擇甲醛作為目標(biāo)降解物,利用滴涂-電沉積的方法制備出可應(yīng)用于電催化技術(shù)的Pd/GO/石墨修飾電極和Pd/GO/中間相炭微球基炭膜修飾電極,并且分別將其作為陽(yáng)極,對(duì)甲醛進(jìn)行電催化氧化降解研究,主要研究?jī)?nèi)容如下:1、對(duì)制備所得的Pd/GO/修飾電極通過(guò)SEM、EDS、XPS手段進(jìn)行表面形貌表征,表明為金屬Pd成功沉積在電極表面,且在GO的存在下表現(xiàn)出良好的分散性。電極的電催化性能采用循環(huán)伏安法進(jìn)行評(píng)定,通過(guò)對(duì)Pd/GO/石墨電極以及Pd/GO/炭膜電極在以0.1mol/L NaOH和0.03mol/L的甲醛溶液中進(jìn)行循環(huán)伏安測(cè)試,兩修飾電極均表現(xiàn)出良好的活性及高的氧釋放電位;且兩修飾電極均...
【文章來(lái)源】:天津工業(yè)大學(xué)天津市
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 電催化氧化法
1.1.1 電催化氧化法概述
1.1.2 電催化氧化技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
1.1.3 電催化氧化機(jī)理
1.2 電極材料在電催化中的應(yīng)用
1.2.1 電極材料的基本特征及分類
1.2.2 炭質(zhì)電極特性
1.3 甲醛的危害
1.3.1 甲醛的物化性質(zhì)
1.3.2 甲醛的來(lái)源
1.3.3 甲醛的危害
1.4 空氣中甲醛處理方法與研究進(jìn)展
1.4.1 吸附法
1.4.2 生物法
1.4.3 催化燃燒法
1.4.4 光催化法
1.5 廢水中甲醛處理方法與研究進(jìn)展
1.5.1 生物處理法
1.5.2 蒸汽吹脫法
2法"> 1.5.3 ClO2法
1.5.4 高級(jí)氧化法
1.6 本課題研究目的及內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料和研究方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 實(shí)驗(yàn)主要試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)整體思路
2.3 分析方法
2.3.1 甲醛濃度分析方法
2.3.2 重鉻酸鉀法測(cè)定COD
2.3.3 TOC的測(cè)定
2.3.4 電極循環(huán)伏安測(cè)試
2.4 甲醛、COD、TOC去除率的定義
第三章 電極材料的制備及表征
3.1 引言
3.2 氧化石墨的制備
3.3 管式炭膜制備
3.3.1 管式炭膜制備流程
3.4 Pd/GO修飾石墨電極的制備
3.4.1 石墨電極預(yù)處理
3.4.2 電極修飾
3.5 Pd/GO修飾炭膜電極的制備
3.6 修飾電極表面形貌表征分析手段
3.6.1 電極表面電鏡(SEM)及EDS分析
3.6.2 X射線光電子能譜(XPS)分析
3.7 結(jié)果分析
3.7.1 Pd/GO/石墨電極表面形貌分析
3.7.2 Pd/GO/炭膜電極表面形貌分析
3.8 本章小結(jié)
第四章 Pd/GO/石墨電極電催化降解甲醛
4.1 引言
4.2 Pd/GO/石墨電極的電化學(xué)性能測(cè)試
4.2.1 Pd/GO/石墨電極循環(huán)伏安曲線探究
4.2.2 不同初始甲醛濃度對(duì)Pd/GO/石墨電極催化活性的影響
4.2.3 不同掃描速率對(duì)Pd/GO/石墨電極催化活性的影響
4.3 Pd/GO/石墨電極電催化降解甲醛實(shí)驗(yàn)方法
4.4 結(jié)果討論與分析
4.4.1 支持電解質(zhì)濃度對(duì)降解效率的影響
4.4.2 初始pH對(duì)降解效率的影響
4.4.3 初始甲醛濃度對(duì)降解效率的影響
4.4.4 電流密度對(duì)降解效率的影響
4.4.5 載Pd量對(duì)降解效率的影響
4.4.6 電極穩(wěn)定性研究
4.5 Pd/GO/石墨電極電催化降解甲醛的機(jī)理探討
4.6 Pd/GO/石墨電極電催化降解甲醛的動(dòng)力學(xué)分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 Pd/GO/MCMB基炭膜電極電催化降解甲醛及兩電極性能比較
5.1 前言
5.2 Pd/GO/炭膜電極的電化學(xué)性能測(cè)試
5.2.1 Pd/GO/炭膜電極循環(huán)伏安曲線探究
5.2.2 不同初始甲醛濃度對(duì)Pd/GO/炭膜電極催化活性的影響
5.2.3 不同掃描速率對(duì)對(duì)Pd/GO/炭膜電極催化活性的影響
5.3 Pd/GO/炭膜電極電催化降解甲醛實(shí)驗(yàn)方法
5.4 結(jié)果討論與分析
5.4.1 支持電解質(zhì)濃度對(duì)降解效率的影響
5.4.2 初始pH對(duì)降解效率的影響
5.4.3 初始甲醛濃度對(duì)降解效率的影響
5.4.4 電流密度對(duì)降解效率的影響
5.4.5 載Pd量對(duì)降解效率的影響
5.4.6 電極穩(wěn)定性研究
5.5 Pd/GO/中間相炭微球基炭膜電極電催化降解甲醛的機(jī)理探討
5.6 Pd/GO/中間相炭微球基炭膜電極電催化降解甲醛的動(dòng)力學(xué)分析
5.7 兩電極性能對(duì)比
5.7.1 兩電極電導(dǎo)率對(duì)比
5.7.2 兩電極CV曲線對(duì)比
5.7.3 兩電極降解甲醛效率對(duì)比
5.8 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 展望與未來(lái)
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間的論文發(fā)表情況
致謝
本文編號(hào):3081706
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
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第一章 緒論
1.1 電催化氧化法
1.1.1 電催化氧化法概述
1.1.2 電催化氧化技術(shù)優(yōu)點(diǎn)
1.1.3 電催化氧化機(jī)理
1.2 電極材料在電催化中的應(yīng)用
1.2.1 電極材料的基本特征及分類
1.2.2 炭質(zhì)電極特性
1.3 甲醛的危害
1.3.1 甲醛的物化性質(zhì)
1.3.2 甲醛的來(lái)源
1.3.3 甲醛的危害
1.4 空氣中甲醛處理方法與研究進(jìn)展
1.4.1 吸附法
1.4.2 生物法
1.4.3 催化燃燒法
1.4.4 光催化法
1.5 廢水中甲醛處理方法與研究進(jìn)展
1.5.1 生物處理法
1.5.2 蒸汽吹脫法
2法"> 1.5.3 ClO2法
1.5.4 高級(jí)氧化法
1.6 本課題研究目的及內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)材料和研究方法
2.1 實(shí)驗(yàn)材料
2.1.1 實(shí)驗(yàn)主要試劑
2.1.2 實(shí)驗(yàn)儀器
2.2 實(shí)驗(yàn)整體思路
2.3 分析方法
2.3.1 甲醛濃度分析方法
2.3.2 重鉻酸鉀法測(cè)定COD
2.3.3 TOC的測(cè)定
2.3.4 電極循環(huán)伏安測(cè)試
2.4 甲醛、COD、TOC去除率的定義
第三章 電極材料的制備及表征
3.1 引言
3.2 氧化石墨的制備
3.3 管式炭膜制備
3.3.1 管式炭膜制備流程
3.4 Pd/GO修飾石墨電極的制備
3.4.1 石墨電極預(yù)處理
3.4.2 電極修飾
3.5 Pd/GO修飾炭膜電極的制備
3.6 修飾電極表面形貌表征分析手段
3.6.1 電極表面電鏡(SEM)及EDS分析
3.6.2 X射線光電子能譜(XPS)分析
3.7 結(jié)果分析
3.7.1 Pd/GO/石墨電極表面形貌分析
3.7.2 Pd/GO/炭膜電極表面形貌分析
3.8 本章小結(jié)
第四章 Pd/GO/石墨電極電催化降解甲醛
4.1 引言
4.2 Pd/GO/石墨電極的電化學(xué)性能測(cè)試
4.2.1 Pd/GO/石墨電極循環(huán)伏安曲線探究
4.2.2 不同初始甲醛濃度對(duì)Pd/GO/石墨電極催化活性的影響
4.2.3 不同掃描速率對(duì)Pd/GO/石墨電極催化活性的影響
4.3 Pd/GO/石墨電極電催化降解甲醛實(shí)驗(yàn)方法
4.4 結(jié)果討論與分析
4.4.1 支持電解質(zhì)濃度對(duì)降解效率的影響
4.4.2 初始pH對(duì)降解效率的影響
4.4.3 初始甲醛濃度對(duì)降解效率的影響
4.4.4 電流密度對(duì)降解效率的影響
4.4.5 載Pd量對(duì)降解效率的影響
4.4.6 電極穩(wěn)定性研究
4.5 Pd/GO/石墨電極電催化降解甲醛的機(jī)理探討
4.6 Pd/GO/石墨電極電催化降解甲醛的動(dòng)力學(xué)分析
4.7 本章小結(jié)
第五章 Pd/GO/MCMB基炭膜電極電催化降解甲醛及兩電極性能比較
5.1 前言
5.2 Pd/GO/炭膜電極的電化學(xué)性能測(cè)試
5.2.1 Pd/GO/炭膜電極循環(huán)伏安曲線探究
5.2.2 不同初始甲醛濃度對(duì)Pd/GO/炭膜電極催化活性的影響
5.2.3 不同掃描速率對(duì)對(duì)Pd/GO/炭膜電極催化活性的影響
5.3 Pd/GO/炭膜電極電催化降解甲醛實(shí)驗(yàn)方法
5.4 結(jié)果討論與分析
5.4.1 支持電解質(zhì)濃度對(duì)降解效率的影響
5.4.2 初始pH對(duì)降解效率的影響
5.4.3 初始甲醛濃度對(duì)降解效率的影響
5.4.4 電流密度對(duì)降解效率的影響
5.4.5 載Pd量對(duì)降解效率的影響
5.4.6 電極穩(wěn)定性研究
5.5 Pd/GO/中間相炭微球基炭膜電極電催化降解甲醛的機(jī)理探討
5.6 Pd/GO/中間相炭微球基炭膜電極電催化降解甲醛的動(dòng)力學(xué)分析
5.7 兩電極性能對(duì)比
5.7.1 兩電極電導(dǎo)率對(duì)比
5.7.2 兩電極CV曲線對(duì)比
5.7.3 兩電極降解甲醛效率對(duì)比
5.8 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
6.1 研究結(jié)論
6.2 展望與未來(lái)
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本文編號(hào):3081706
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