电催化氧化偶氮染料机理研究开题报告PPT.ppt

CNT-Sb-SnO2/Ti电极制备及其电催化氧化偶氮染料机理研究 哈尔滨理工大学硕士研究生开题报告 * 研究背景和意义 1 国内外研究进展 2 课题研究内容 3 课题研究计划 4 目录 * 一·研究背景及意义 染料废水特点 色度高 浓度高 B/C比值低 含盐分多 达到目的 降低COD值 提高B/C比 净化水体 电催化氧化 电极和催化材料的作用产生超氧自由基（·O2）、H2O2（·OH）等活性集团来氧化水体中的有机物 * 电催化氧化阳极材料 电极分类 电极组成 石墨电极 成本低 催化活性差 稳定性差 贵金属电极(Pt，Au） 成本高 催化活性高 稳定性好 玻碳电极 成本高 催化活性高 稳定性好 BDD电极 成本最高 催化活性最高 稳定性最好 金属氧化物电极 成本低 催化活性高 稳定性好 Sb-SnO2/Ti电极 寿命短应用受限制 电催化活性待提高 改性Sb-SnO2/Ti电极 1 生成固溶体中间层 二·研究进展 对金属氧化物电极的改性方法 电极导电性增强 固溶体中间层与基体和活性层之间结合力增强. 图1 TiHx转换为Ti-Sb-Sn氧化物固溶体中间层的过程示意图 4 形成三维多孔氧化物电极 图-6 传统平面PbO2电极表面SEM 图-7 3DOM-PbO2,电极表面SEM图 图-3 3DOM-PbO2电极制备流程图 CNT改性之后的电极表面多面体颗粒变小，多孔结构增加了比表面积，提高电催化活性，表面结构相互联结，提高稳定性 固溶体中间层 掺杂稀土金属 掺杂CNT 三维多孔氧化物涂层 优点：中间层增加结合力与导电性 缺点：固溶体的研究基本饱和 优点：增加了导电性改变电极表面氧化物晶型结构 缺点：成本高，不用 电极表面致密均匀，晶型尺寸小 活性位点多 缺点：比表面积有所减少 优点： 形成三维多孔结构，增大了比表面积 减小了晶型尺寸小 缺点：PbO2涂层电极有铅溶出 三·研究内容 1 制备CNT-Sb-SnO2/Ti电极的实验路线 Ti板电极基体 SnCl4溶液 前驱物 溶胶 加氨水 共沉淀 加草酸 络合 涂抹 焙烧 图4 改性CNT-Sb-SnO2/Ti电极制备流程 CNT-Sb-SnO2/Ti电极 碳纳米管 （CNT） 羧化后的CNT 混酸加热回流 2 电极涂层的表征方法 X-射线衍射（XRD分析） 紫外可见漫反射（UV-VIS) 扫描电子显微镜（SEM) 透射电子显微镜（TEM) 表征电极表面组 成元素的价态 表征电极氧化物 涂层元素的组成 表征电极物质晶相组成及其晶型结构 表征电极材料微观结构，观察颗粒形貌及分散情况 X射线光子能谱XPS 紫外可见漫反射（UV-VIS) 扫描电子显微镜（SEM) 透射电子显微镜（TEM) 能量色散谱仪 EDS X射线衍射分析仪XRD 扫描电子显微镜（SEM) * LSV 分析析氧电位 推测电催化活性 CV 氧化峰强度以及出峰位置 EIS 分析反应阻抗，推测电子传输速率 循环伏安曲线 交流阻抗谱 极化曲线 加速寿命曲线 分析电极的寿命推测电极的稳定性 加速寿命曲线 3 电极的电化学性能测试 机理研究 1 优化工艺条件 电解质投加量 反应时间 初始pH值 电流密度 吸光度（λ=520nm） COD TOC 作为目标污染物，结构简单具有代表性，溶于水，五毒 单因素分析法 2 检测手段 UV-vis光谱 GC-MS HPLC 碘量法I-/I2 定性分析产物 中间产物种类与浓度 OH的浓度 H2O2浓度 综合分析液质谱图以及其他数据推测反应途径 利用AMI计算方法验证反应途径 得出结论 * 四·课题研究计划 xt Your Text Your Text Your Text DSA 电极制备 电极表征 2014.3~2014.9 阅读大量文献 2013.10~2014.3 拟定实验方案 2014.12~2014.4 检测中间产物以及其氧化剂 2015.4~2015.7 课题总结 发表论文 2015.7~2015.10 撰写毕业论文 * 可能存在的问题及解决办法 配置样品的UV-vis光谱没有吸收峰，原因可能是样品浓度太低了，应该适当提高浓度 中间产物种类太多色谱分不开，解决办法：选择与固定相相分子极性适应的的流动相 谢谢，请各位老师批评指正 An IBM Proof of Technology Discovering the value of IBM Workplace Forms - Technical Overview * An IBM Proof of Technology Discovering the value of IBM Workplace Forms - Technical Overview * An IBM Proof of Technology Disc