电化学阳极共沉积制备锰氧化物基复合电极及其电催化性能研究-应用化学专业论文.docxVIP

万方数据 万方数据 分类号： 密级： U D C ： 编号： 工学硕士学位论文 电化学阳极共沉积制备锰氧化物基复合电极及 其电催化性能研究 硕 士 研 究 生 ：徐海洋 指 导 教 师 ：陈 野 教授 学 位 级 别 ：工学硕士 学 科 、 专 业 ：应用化学 所 在 单 位 ：材料科学与化学工程学院 论 文 提 交 日 期 ：2013 年 12 月 25 日 论 文 答 辩 日 期 ：2014 年 3 月 13 日 学 位 授 予 单 位 ：哈尔滨工程大学 Classified Index: U.D.C: A Dissertation for the Degree of M. Eng Preparation and Electrocatalytic Performance Studies of MnOx-Matrix Composite Electrode by Electrochemical Anodic Co-deposition Method Candidate: Xu Haiyang Supervisor: Prof. Chen Ye Academic Degree Applied for: Master of Engineering Specialty: Applied Chemistry Date of Submission: December.25, 2013 Date of Oral Examination: March.13, 2014 University: Harbin Engineering University 哈尔滨工程大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。 有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中 已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成 果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人 完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 作者（签字）： 日期： 年 月 日 哈尔滨工程大学 学位论文授权使用声明 本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工 作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或 机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有 关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文， 可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论 文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声 明。 本论文（□在授予学位后即可 □在授予学位 12 个月后 □解密后）由哈尔滨工 程大学送交有关部门进行保存、汇编等。 作者（签字）： 导师（签字）： 日期： 年 月 日 年 月 日 电化学阳极共沉积制备锰氧化物基复合电极及其电催化性能研究 摘 要 近百年来水污染问题一直倍受人们的关注，加快解决水污染问题迫在眉睫。环境友 好的水处理技术-电催化氧化技术以其应用广泛，可将有机物高效分解甚至转化为水和 二氧化碳等不会产生二次污染的物质而成为当前研究的热点。论文主要从 Ti/MnOx 电极 的制备及改性方面进行研究。研究复合纳米粒子共沉积和共沉积制备电极对其性能方面 的影响。 采用电化学沉积法对制备 Ti/MnOx 电极的工艺参数进行研究，通过阳极极化曲线测 试、交流阻抗测试分析考察不同制备条件下电极的催化性能，借助 XRD 测试分析制备 电极的活性层成分。并确定最佳制备条件为：沉积电流密度为 5mA·cm-2、沉积液温度 为 70℃、电解液浓度为 0.25mol·L-1、沉积液 pH 值为 3。最佳条件下制备的电极镀层表 面细致平整致密，苯酚降解率达到 53.2%。 纳米氧化物独特的小尺寸效应能够弥补单一类型材料制备电极的缺陷，并提高相应 的使用性能。因此本文采用复合沉积法制备 nano-CeO2（nano-La2O3）掺杂 Ti/MnOx 电 极。制备的电极镀层致密平整，且加速寿命均高于未掺杂制备的电极。在 nano-La2O3 最佳掺杂量为 0.08g/250mL 时，其苯酚降解率达到 75.34%；nano-CeO2 最佳掺杂量为 0.04g/250mL 时，其苯酚降解率达到 82.46%。 由于 PbO2 电极高的析氧电位和较好稳定性，本文采用共沉积法制备铅锰氧化物电 极，很好地提高了电极的苯酚降解率和加速寿命。确定最佳共沉积制备条件为：电流密 度为 10mA·cm-2、沉积液温度为 50℃、铅锰摩尔浓度比为 3:8。此条件下制备的电极加 速寿命达到 3366s，电极寿命提高了 10.58 倍，