二氧化鉛的修飾改性及電催化應用的研究.pdf

1、二氧化鉛電極因其價格低、化學穩(wěn)定性好、高析氧電位及良好的電催化活性等優(yōu)點，被認為是未來最好的陽極材料之一。為了更一步提高二氧化鉛電極的使用壽命和電催化活性，本文通過改變二氧化鉛電極的結構和摻雜金屬元素來提高二氧化鉛的性能，具體的工作如下:
　　通過脈沖電沉積法制備的鈷修飾的二氧化鈦納米管二氧化鉛電極(Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti)，用于降解有機廢水甲基藍(MB）的實驗。對Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti(P)電極進

2、行掃描電子顯微鏡(SEM)，X射線光電子能譜(XPS)、X射線衍射(XRD)表征。實驗結果表明，相比于直流電沉積制備的Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti(D)電極，脈沖電沉積法制備的Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti(P)電極具有更緊湊的結構和更細的顆粒。Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti(P)電極的納米顆粒的尺寸10.62nm，而Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti(D)電極的納米顆粒尺寸是23.15nm。電極的電化學性

3、質通過穩(wěn)態(tài)極化曲線、循環(huán)伏安法(CV)和電化學阻抗能譜(EIS)來表征的，結果表明Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti(P)電極具有更高的析氧電位和電催化活性。Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti(P)電極的析氧電位是1.75V，而Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti(D)電極的析氧電位是1.60V。Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti(P)電極降解甲基藍的實驗表明，在降解120min后，甲基藍和化學需氧量(COD)的去除率分別

4、達到100％和74.0％。相比于其他電極，Co-PbO2/TiO2-NTs/Ti(P)電極具有更長的使用壽命。
　　采用脈沖電沉積法制備的稀土元素摻雜的Y2O3-PbO2/TiO2-NTs/Ti電極。通過SEM、XRD、XPS的分析，結果表明三氧化二釔和二氧化鉛沉積在二氧化鈦納米管中與管壁并沒有把管口堵塞住。Y2O3-PbO2/TiO2-NTs/Ti電極的CV、EIS測試表明，沉積時間為45min時，電極的電催化性質最好。在加速使

5、用壽命實驗中，Y2O3-PbO2/TiO2-NTs/Ti(P-45min)的使用壽命是627h，相比于Y2O3-PbO2/TiO2-NTs/Ti(D-45min)(509h)得到明顯的提升。電極降解甲基藍的實驗表明，在降解120min后，甲基藍和總有機碳(TOC)的去除率分別達到100％和79％。通過電催化降解甲基藍的實驗研究了初始濃度、電流密度和pH值對Y2O3-PbO2/TiO2-NTs/Ti(P-45min)電極降解甲基藍的影響，