1. 研究目的与意义
酚类化合物对生物有毒害作用,长期饮用被酚污染的水源可引起头晕、出疹、瘙痒、贫血及各种神经系统症状。由于酚类化合物高的稳定性、水溶性和对传统处理方法的抵抗性,使该类该化合物很难除去。电化学催化氧化技术能在常温下将酚类化合物降解为co2或者可生物降解的小分子有机物。电极材料在该技术中起着非常重要的作用。在众多电极材料中,金属氧化物电极满足催化活性高、寿命长、费用低的要求越来越受到人们的青睐。常用的金属氧化物电极有pbo2、sno2、iro2和ruo2等。
二氧化铅(化学式:pbo2)为深棕色粉末,加热时放出氧,形成四氧化三铅,高温时形成一氧化铅。pbo2具有很强的氧化性,可以氧化硫酸并放出氧气。在酸性介质中能够将氯离子氧化生成氯气;同样也能将二价锰氧化成六价锰。pbo2是电的良导体,导电性比汞和钛好,但稍差于铂。由于铅处于最高价pb4 ,本身是稳定的且不会溶解,常被制备成二氧化铅电极。同时,由于缺氧,有过剩铅空位,使得二氧化铅具有类似金属的良好导电性。其在水溶液中具有析氧电位高、氧化能力强、耐腐蚀性好及可通过大电流等特征,因此pbo2电极在废水处理过程中得到了广泛的应用。
纳米二氧化钛(化学式:tio2)是一种重要的新型多功能无机材料。由于具有粒径小、比表面积大、吸收紫外线能力强、光催化性能好等优点而受到广泛的关注和研究。而tio2纳米管具有更大的比表面积和更强的吸附能力,光催化性能和效率更高,已广泛应用到有饥物的降解、太阳能电池、传感器等方面。制备和开发tio2纳米管已成为困内外的一个研究热点。其制备方法很多,其中电化学阳极氧化法工艺简单、反应条件温和、重复性好,通过控制氧化条件,得到的自组织有序tio2纳米管。tio2纳米材料可以光催化处理难降解的有机污染物。
2. 研究内容和预期目标
一、主要研究内容
1、拟制备ti/tio2-nts/ptfe-β-pbo2电极和ti/tio2-nts/β-pbo2电极。
2、对两种电极分别进行表征和电化学性能测试。
3. 研究的方法与步骤
一、电极制备
1、钛板预处理
用不同目数的砂纸对钛板进行打磨。超纯水洗干净后置于40%的naoh溶液中除油,30min后取出。在95℃的10%的草酸溶液中进行蚀刻除去钛板表面的氧化物。2h后无色的草酸溶液变为红棕色,而钛板表面粗糙并呈灰色。
4. 参考文献
[1]洪萍,王凤武,徐迈,等.β-pbo2/tio2纳米管电极的制备及其电催化降解苯酚[j].应用化学,2014,09(2):38-44
[2]m.panizza,g. cerisola. electrochemicaloxidationof2-naphtholwithinsituelectrogeneratedactivechlorine[j] . electrochimicaacta.2003(48):1515-1519
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5. 计划与进度安排
1、2022年03月02日----2022年03月27日:查阅相关文献资料,撰写文献综述,提出具体研究计划,完成开题报告,进行实验前期准备工作;
2、2022年03月28日----2022年06月12日:论文实验阶段;
3、2022年06月13日----2022年06月26日:撰写论文,准备答辩。
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