隨著有色金屬冶煉及加工企業(yè)快速發(fā)展,重金屬廢水的排放和污染問題越來越嚴重。電沉積法作為一種綠色環(huán)保工藝可以用來回收重金屬廢水中的重金屬離子。在電沉積工藝中,陽極處于“核心”地位,它的電催化活性和穩(wěn)定性等各項性能會直接影響電積過程中的電流效率、能耗和產(chǎn)品的質(zhì)量等方面。論文以Ti為基體,采用溶膠凝膠法制備了含有稀土元素Ce的Ti/IrO₂+MnO₂+CeO₂復(fù)合陽極。利用掃描電鏡、析氧極化曲線、循環(huán)伏安曲線、交流阻抗圖和加速壽命實驗研究了陽極的表面形貌、析氧電催化活性和穩(wěn)定性等特性,其次探討了活性組分配比、煅燒溫度和涂層負載量對陽極各項性能的影響規(guī)律,找出最佳的制備參數(shù)。最后通過電解實驗室模擬的重金屬廢水NiSO₄溶液來對比研究自制陽極與傳統(tǒng)陽極在槽電壓、電流效率、能耗等方面的影響效果。研究表明:不同Ce含量的陽極表面形貌有著明顯的不同,未摻雜Ce的Ti/IrO₂+MnO₂電極表面很不均勻,有凹凸感且有孔洞,摻雜Ce后的Ti/IrO₂+M... 

【文章來源】：蘭州交通大學(xué)甘肅省

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

陽極的制備流程圖

蘭州交通大學(xué)工程碩士學(xué)位論文觀結(jié)構(gòu)模型法和溶膠凝膠法等制備陽極時，鈦基體會由于在高溫中煅2。以 Ti/IrO2+MnO2+CeO2陽極為例，該電極的外表面是 Ir，在外表面活性層與鈦基體之間除了有一層 TiO2外，還會存2+CeO2的固溶體。對此，可以得出以下的陽極結(jié)構(gòu)模型（

可以得出以下的陽極結(jié)構(gòu)模型（如圖 2.2）：圖 2.2 IrO2+MnO2+CeO2陽極的結(jié)構(gòu)模型示意圖2.3 電極性能測試2.3.1 掃描電鏡分析采用掃描電鏡是觀察樣品的表面形貌最為直接有效的測試方法，它可以用來初步判斷電極的穩(wěn)定性和電催化性能。采用德國蔡司公司的 ZeissUltra Plus 型場發(fā)射電子掃描電鏡（ESEM）觀察分析涂層的表面形貌。2.3.2 析氧極化曲線測試當電流通過整個體系時，把電流密度和電極電位用圖像進行描述就可以構(gòu)成極化曲線[47]。極化曲線分為兩個階段，第一階段的析氧反應(yīng)不明顯，為弱極化區(qū)；第二階段由于達到了析氧電位，有明顯的氧氣產(chǎn)生，為強極化區(qū)。所謂的析氧電位就是析氧極化曲線拐角處的電位，可通過對曲線的第一第二階段做切線得出析氧電位，兩切線交點的橫坐標即為該測試條件下電極的析氧電位，如圖 2.3 所示。析氧極化曲線的極化電位可以用來間接地反應(yīng)涂層陽極的催化活性（當涂層的極化電位降低 100mV，催化性能夠提高 10 倍）。在電流密度相同的條件下，電極電位的負移量越多，說明該電極電子轉(zhuǎn)移量越多，轉(zhuǎn)移速度越快，因而它的電催化活性也越高[48]。

【參考文獻】：
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本文編號：3491285