非晶態(tài)Pd-P/聚吡咯/泡沫Ni電極對(duì)五氯苯酚的催化還原
發(fā)布時(shí)間:2021-10-12 21:50
電催化還原氯代有機(jī)物具有效率高和環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。研究采用電化學(xué)沉積法在泡沫Ni上制備了非晶態(tài)Pd-P/聚吡咯/泡沫Ni(Pd-P/PPy/foam Ni)復(fù)合電極,用于電催化還原法去除水中的五氯苯酚(PCP)。掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、X射線衍射分析(XRD)和X射線光電子能譜分析(XPS)等表征結(jié)果表明,摻雜P使Pd催化劑分散均勻,粒徑變小,且由晶態(tài)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榉蔷B(tài)。由電催化還原PCP發(fā)現(xiàn),摻雜P明顯提高了電極的催化活性。在n(Pd)/n(P)為1:3, Pd負(fù)載量為0.15 mg/cm2, H2SO4濃度為0.2 mol/L,陰極電位為–1.2 V條件下,處理180 min后,PCP的降解率達(dá)到90.8%。另外, Pd-P/PPy/foam Ni電極重復(fù)使用8次,仍保持良好的穩(wěn)定性。
【文章來(lái)源】:無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2020,35(10)北大核心EISCICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
Pd/PPy/foam Ni和Pd-P/PPy/foam Ni的XRD圖譜
Pd和P的摩爾比對(duì)水中PCP電催化還原效果的影響
圖1為Pd/PPy/foam Ni和Pd-P/PPy/foam Ni電極的SEM和TEM照片,通過(guò)ICP測(cè)定負(fù)載前后溶液中Pd的含量,并通過(guò)差量法計(jì)算得到Pd的負(fù)載量為0.15 mg/cm2。從圖1(a)的SEM照片中可以看出,在Pd/PPy/foam Ni電極上的Pd/PPy顆粒呈球狀,團(tuán)聚明顯,從TEM照片中可以看出PPy表面上Pd分布不均勻,呈球形,且粒徑較大。從圖1(b)的SEM照片中可以看出,Pd-P/PPy顆粒也呈球形且團(tuán)聚,而從TEM照片中可以觀察到PPy表面Pd分布較均勻,形狀不規(guī)則,粒徑小。對(duì)比觀察可以看出,摻雜P有利于減小Pd催化劑的尺寸,提高Pd分散性。這將為電催化還原提供更多的活性位點(diǎn),進(jìn)而提高電極的催化效率。圖2為Pd/PPy/foam Ni電極和Pd-P/PPy/foam Ni電極的XRD圖譜,由圖可見(jiàn),Pd/PPy/foam Ni在2θ=44.8°、52.1°、76.6°、92.9°和98.43°處出現(xiàn)的衍射峰,經(jīng)與標(biāo)準(zhǔn)譜圖比對(duì)確定,分別歸屬于Ni(111)、(200)、(220)、(311)、(222)特征衍射峰[18];在2θ=40.13°、46.7°、68.19°、82.3°和82.24°處出現(xiàn)的強(qiáng)烈的衍射峰,分別對(duì)應(yīng)Pd(111)、(200)、(220)、(311)、(222)晶面衍射峰[19]。這表明Pd成功地負(fù)載到PPy/foam Ni電極表面,且以結(jié)晶狀態(tài)存在。而Pd-P/PPy/foam Ni電極的XRD圖譜只存在Ni的特征衍射峰,未出現(xiàn)Pd的晶體的衍射峰,從插圖可以看出35°~45°處出現(xiàn)了寬的彌散峰,表明Pd以非晶態(tài)存在。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Co3O4超級(jí)電容器電極材料的制備及電化學(xué)性能研究[J]. 李濟(jì)莘,胡亞鵬,趙曉丹,王欣. 高師理科學(xué)刊. 2019(08)
[2]介孔硅負(fù)載超細(xì)Pd納米粒子催化甲酸分解脫氫[J]. 聶文丹,楊齊鳳,盧章輝. 江西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(04)
[3]H2O對(duì)不同狀態(tài)Pd催化劑上低濃度CO催化氧化性能的影響[J]. 吳彥町,張艷慧,王麗,郭楊龍,詹望成,郭耘. 稀有金屬. 2018(10)
[4]結(jié)構(gòu)可控磁性CoxCu1-xFe2O4對(duì)水中五氯苯酚的吸附研究[J]. 孫夢(mèng)圓,崔春月,吳娟,王婧. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2017(06)
[5]非晶態(tài)合金納米管的制備及其催化性能研究進(jìn)展[J]. 丁維平,郭學(xué)鋒,莫敏,祝艷,陳懿. 催化學(xué)報(bào). 2010(08)
[6]皮革與紡織品中五氯苯酚提取技術(shù)進(jìn)展[J]. 連小彬,李琳,毛樹(shù)祿,林芳. 中國(guó)皮革. 2010(15)
本文編號(hào):3433364
【文章來(lái)源】:無(wú)機(jī)材料學(xué)報(bào). 2020,35(10)北大核心EISCICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
Pd/PPy/foam Ni和Pd-P/PPy/foam Ni的XRD圖譜
Pd和P的摩爾比對(duì)水中PCP電催化還原效果的影響
圖1為Pd/PPy/foam Ni和Pd-P/PPy/foam Ni電極的SEM和TEM照片,通過(guò)ICP測(cè)定負(fù)載前后溶液中Pd的含量,并通過(guò)差量法計(jì)算得到Pd的負(fù)載量為0.15 mg/cm2。從圖1(a)的SEM照片中可以看出,在Pd/PPy/foam Ni電極上的Pd/PPy顆粒呈球狀,團(tuán)聚明顯,從TEM照片中可以看出PPy表面上Pd分布不均勻,呈球形,且粒徑較大。從圖1(b)的SEM照片中可以看出,Pd-P/PPy顆粒也呈球形且團(tuán)聚,而從TEM照片中可以觀察到PPy表面Pd分布較均勻,形狀不規(guī)則,粒徑小。對(duì)比觀察可以看出,摻雜P有利于減小Pd催化劑的尺寸,提高Pd分散性。這將為電催化還原提供更多的活性位點(diǎn),進(jìn)而提高電極的催化效率。圖2為Pd/PPy/foam Ni電極和Pd-P/PPy/foam Ni電極的XRD圖譜,由圖可見(jiàn),Pd/PPy/foam Ni在2θ=44.8°、52.1°、76.6°、92.9°和98.43°處出現(xiàn)的衍射峰,經(jīng)與標(biāo)準(zhǔn)譜圖比對(duì)確定,分別歸屬于Ni(111)、(200)、(220)、(311)、(222)特征衍射峰[18];在2θ=40.13°、46.7°、68.19°、82.3°和82.24°處出現(xiàn)的強(qiáng)烈的衍射峰,分別對(duì)應(yīng)Pd(111)、(200)、(220)、(311)、(222)晶面衍射峰[19]。這表明Pd成功地負(fù)載到PPy/foam Ni電極表面,且以結(jié)晶狀態(tài)存在。而Pd-P/PPy/foam Ni電極的XRD圖譜只存在Ni的特征衍射峰,未出現(xiàn)Pd的晶體的衍射峰,從插圖可以看出35°~45°處出現(xiàn)了寬的彌散峰,表明Pd以非晶態(tài)存在。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Co3O4超級(jí)電容器電極材料的制備及電化學(xué)性能研究[J]. 李濟(jì)莘,胡亞鵬,趙曉丹,王欣. 高師理科學(xué)刊. 2019(08)
[2]介孔硅負(fù)載超細(xì)Pd納米粒子催化甲酸分解脫氫[J]. 聶文丹,楊齊鳳,盧章輝. 江西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(04)
[3]H2O對(duì)不同狀態(tài)Pd催化劑上低濃度CO催化氧化性能的影響[J]. 吳彥町,張艷慧,王麗,郭楊龍,詹望成,郭耘. 稀有金屬. 2018(10)
[4]結(jié)構(gòu)可控磁性CoxCu1-xFe2O4對(duì)水中五氯苯酚的吸附研究[J]. 孫夢(mèng)圓,崔春月,吳娟,王婧. 環(huán)境科學(xué)與技術(shù). 2017(06)
[5]非晶態(tài)合金納米管的制備及其催化性能研究進(jìn)展[J]. 丁維平,郭學(xué)鋒,莫敏,祝艷,陳懿. 催化學(xué)報(bào). 2010(08)
[6]皮革與紡織品中五氯苯酚提取技術(shù)進(jìn)展[J]. 連小彬,李琳,毛樹(shù)祿,林芳. 中國(guó)皮革. 2010(15)
本文編號(hào):3433364
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