染料廢水由于具有COD高、難降解、排放量大等特點而成為廢水處理中的難題。電催化氧化法作為一種綠色環(huán)保且高效的廢水處理技術(shù),近年來受到很多科研工作者的研究與關(guān)注。傳統(tǒng)的鈦基二氧化鉛電極雖然具有較好的電催化性能,但二氧化鉛極易與基體脫落,使電極在穩(wěn)定性、催化性以及使用壽命方面存在著缺陷。因此,需要對鈦基二氧化鉛電極進行改性研究,以進一步優(yōu)化并提高該類電極的電化學性能,使其更好的應(yīng)用于廢水處理中。本文主要研究了鈰(Ce)和釹(Nd)復(fù)合摻雜改性的二氧化鉛(PbO2)電極Ti/SnO2-Sb2O3/α-PbO2/Ce-Nd-β-PbO2的制備、表征及其應(yīng)用。通過電沉積的方法制備了改性二氧化鉛電極,研究了所制備電極的電化學活性,并將其與鈰、釹分別單獨摻雜改性的Ce-PbO2,Nd-PbO2電極以及未經(jīng)過改性的單純二氧化鉛電極進行了對比。通過掃描電子顯微鏡(SEM),能量色散X射線能譜(EDS),X射線衍射(XRD)和X射線光電子能譜(XPS)對不同改性電極的表面形態(tài)、晶體結(jié)構(gòu)以及改性電極表面的元素價態(tài)進行了表征分析,發(fā)現(xiàn)與鈰、釹單獨摻雜改性以及未改性的二氧化鉛電極相比,鈰和釹元素共同摻雜改性的二...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 文獻綜述
    1.1 引言
    1.2 染料廢水
    1.3 有機染料廢水處理方法的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 物理法
        1.3.2 生物法
        1.3.3 高級氧化技術(shù)
    1.4 電化學高級氧化用陽極材料研究進展
    1.5 二氧化鉛電極的研究進展
        1.5.1 金屬/PbO₂電極
        1.5.2 陶瓷/PbO₂電極
        1.5.3 塑料/PbO₂電極
        1.5.4 石墨/PbO₂電極
    1.6 鈦基二氧化鉛電極的制備與改性
        1.6.1 鈦基二氧化鉛電極的制備方法
        1.6.2 鈦基二氧化鉛電極的改性研究進展
        1.6.3 鈦基二氧化鉛電極氧化有機物機理研究
    1.7 選題依據(jù)和研究內(nèi)容
第2章 實驗材料與方法
    2.1 引言
    2.2 實驗儀器與試劑
    2.3 電極的制備
        2.3.1 未改性Ti/SnO₂-Sb₂O₃/α-PbO₂/β-PbO₂電極的制備
        2.3.2 改性Ti/SnO₂-Sb₂O₃/α-PbO₂/Ce-Nd-β-PbO₂電極的制備
    2.4 電極性能表征測試
        2.4.1 電極形貌結(jié)構(gòu)分析
        2.4.2 電化學性能測試
        2.4.3 電極加速壽命測試
    2.5 電催化氧化降解甲基橙模擬染料廢水實驗與分析
        2.5.1 電催化氧化實驗
        2.5.2 脫色率與COD去除率的測定
        2.5.3 平均電流效率的計算
        2.5.4 甲基橙降解過程的擬一階動力學模型
第3章 Ce-Nd復(fù)合改性與單獨摻雜改性PbO₂電極的對比分析
    3.1 引言
    3.2 Ce-Nd復(fù)合改性PbO₂電極的制備
    3.3 復(fù)合改性電極摻雜比例優(yōu)化
    3.4 不同改性電極形貌與晶體結(jié)構(gòu)的比較
        3.4.1 二氧化鉛電極的掃描電子顯微鏡圖
        3.4.2 二氧化鉛電極的能量色散X射線能譜分析
        3.4.3 二氧化鉛電極的X射線衍射分析
        3.4.4 二氧化鉛電極的X射線光電子能譜分析
    3.5 不同改性電極電化學性能的比較
        3.5.1 二氧化鉛電極的極化曲線分析
        3.5.2 二氧化鉛電極的電化學阻抗圖譜分析
    3.6 不同二氧化鉛電極的電極壽命比較
    3.7 紫外-可見波長掃描
    3.8 本章小結(jié)
第4章 Ce-Nd復(fù)合改性PbO₂電極電催化降解甲基橙模擬染料廢水
    4.1 引言
    4.2 復(fù)合改性電極降解甲基橙操作參數(shù)優(yōu)化
        4.2.1 初始溶液pH值
        4.2.2 電流密度
        4.2.3 初始甲基橙濃度
    4.3 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 創(chuàng)新點
    5.3 展望
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝



本文編號：3793125