间歇电沉积法制备纳米MnOx/Ti膜电极及其催化氧化环己烷性能 被引量：4

1

作者 周雪 王虹 +2 位作者 尹振 张玉军 李建新 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期397-405,共9页

高选择性氧化环己烷(CHA)制备环己酮和环己醇(KA油)具有重要的工业价值和应用前景.本文提出采用间歇电沉积法制备纳米MnOx催化剂负载多孔管式钛膜,构建电催化膜反应器(ECMR)催化氧化环己烷制备环己醇和环己酮.利用场发射扫描电子显微镜(... 高选择性氧化环己烷(CHA)制备环己酮和环己醇(KA油)具有重要的工业价值和应用前景.本文提出采用间歇电沉积法制备纳米MnOx催化剂负载多孔管式钛膜,构建电催化膜反应器(ECMR)催化氧化环己烷制备环己醇和环己酮.利用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射仪(XRD)和电化学工作站等表征手段对催化剂的结构与性能进行表征.结果表明,间歇电沉积法制备的催化剂为纳米花球状γ-MnO2.与基体钛膜相比,MnOx/Ti膜电极具有更优的电化学性能和传质性能.此外,以MnOx/Ti电催化膜为阳极,不锈钢网为阴极构建ECMR.当环己烷初始浓度30 mmol·L^-1、反应温度30℃、停留时间34.3 min、电流密度2.3mA·cm^-2等条件下,ECMR环己烷转化率达25.6%,KA油总选择性高于99%.同时,ECMR重复使用8次后表现较高催化稳定性. 展开更多

关键词 间歇电沉积 mnox/ti电催化膜 电催化膜反应器 环己烷氧化 环己醇和环己酮

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丁二酸在Ti/TiO_2膜电极上的电化学合成 被引量：9

2

作者 马淳安 朱秀山 赵峰鸣 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2046-2051,共6页

在包含原料马来酸的硫酸溶液中,通过原位阳极氧化法制备了Ti/TiO2膜电极,然后采用极性转换技术在原溶液中电化学合成丁二酸.采用XPS,XRD和SEM分析了膜电极上的元素组成、价态分布和氧化膜的晶相结构及表面形貌.结果表明,阳极氧化膜层内... 在包含原料马来酸的硫酸溶液中,通过原位阳极氧化法制备了Ti/TiO2膜电极,然后采用极性转换技术在原溶液中电化学合成丁二酸.采用XPS,XRD和SEM分析了膜电极上的元素组成、价态分布和氧化膜的晶相结构及表面形貌.结果表明,阳极氧化膜层内只含有Ti和O两种元素,且Ti均为Ti4+;TiO2氧化膜是金红石相,表观呈现带孔的条纹形貌.通过循环伏安、恒电位阶跃和恒电流电解技术研究了Ti/TiO2原位氧化膜电极的电化学性质,结果表明,该膜电极对马来酸电还原合成丁二酸具有较好的电催化活性.以钛基氧化钌电极(DSA)为阳极,Ti/TiO2原位氧化膜电极为阴极进行恒电流电解实验.结果表明,丁二酸的还原产率为95.94%,电流效率为95.57%,产物纯度为99.28%,熔点为185～187℃. 展开更多

关键词 电化学合成 阳极氧化法 ti/tiO2膜电极 丁二酸

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CeO_2-TiO_2/Ti复合膜电极液膜光催化降解染料废水 被引量：2

3

作者 李珏秀 徐云兰 +2 位作者 钟登杰 胡学步 贾金平 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2015年第11期66-71,共6页

采用溶胶-凝胶法制备了CeO_2-TiO_2/Ti复合膜电极,以该复合膜电极为阳极、Cu为阴极,组装高效低耗的斜置双极液膜光催化反应装置,以活性艳红X-3B(RBR)为目标污染物,在可见光激发下进行光催化降解,探讨了电极制备条件对CeO_2-TiO_2/Ti复... 采用溶胶-凝胶法制备了CeO_2-TiO_2/Ti复合膜电极,以该复合膜电极为阳极、Cu为阴极,组装高效低耗的斜置双极液膜光催化反应装置,以活性艳红X-3B(RBR)为目标污染物,在可见光激发下进行光催化降解,探讨了电极制备条件对CeO_2-TiO_2/Ti复合膜电极光催化性能的影响,考察了不同条件对RBR脱色率的影响,并初步探究了可见光光催化降解RBR的机制。结果表明:(1)最佳制备条件为CeO2、TiO2摩尔比(简写为n(Ce∶Ti))1∶10、煅烧温度400℃。线性伏安曲线和紫外—可见漫反射谱图分析表明,该制备条件下得到的CeO_2-TiO_2/Ti复合膜电极具有较明显的可见光响应。(2)在RBR初始质量浓度为20mg/L、RBR废水循环流量为5.10L/h、初始pH为2.0的最佳条件下,可见光光催化90min时,RBR脱色率可达80.8%。(3)RBR光催化降解过程中的紫外—可见分光光度谱图分析表明,CeO_2-TiO_2/Ti复合膜电极液膜光催化降解RBR主要是使其发色基团即偶氮键断裂,并由苯环生成小分子有机酸等中间产物,而不能使其矿化。 展开更多

关键词 CeO2-tiO2/ti复合膜电极 双极液膜光催化反应装置 可见光 光催化

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TiO_(2)/Ti电催化膜电极的制备及其对盐酸四环素废水的处理 被引量：3

4

作者 王虹 万勇 +1 位作者 惠洪森 袁梦 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2021年第2期8-13,共6页

为高效降解盐酸四环素(TCH)废水,以氢氧化钠、乙醇和水为溶剂,以平板微孔钛膜为钛源和基膜,采用水热法制备出原位生长二氧化钛纳米线的钛基电催化膜(TiO_(2) NWs/Ti膜)。运用扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD... 为高效降解盐酸四环素(TCH)废水,以氢氧化钠、乙醇和水为溶剂,以平板微孔钛膜为钛源和基膜,采用水热法制备出原位生长二氧化钛纳米线的钛基电催化膜(TiO_(2) NWs/Ti膜)。运用扫描电子显微镜(FESEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和电化学测试等手段,对TiO_(2) NWs/Ti膜电极的形貌、晶型和电化学性能等进行表征,并以TiO_(2) NWs/Ti膜为阳极构建电催化膜反应器(ECMR)处理盐酸四环素废水。结果表明:原位生长的催化剂锐钛矿TiO_(2)纳米线直径约为40 nm,均匀生长在Ti膜上;负载TiO_(2)纳米线可以显著提高Ti膜电极的电化学性能和催化活性,在常温常压下,当盐酸四环素废水质量浓度为50 mg/L、停留时间为10 min、电流密度为0.8 mA/cm2、pH值为7.0、Na2SO4质量浓度为15 g/L、溶液体积为100 mL时,盐酸四环素去除率可达99.5%,TOC去除率可以达到70.5%,明显高于Ti膜构建ECMR(40.2%和12.8%),且经过10次重复使用,催化性能基本保持较高水平。 展开更多

关键词 tiO_(2)NWs/ti膜 膜电极 电催化膜反应器(ECMR) 盐酸四环素(TCH)废水 催化活性

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Ti/nano-TiO_2-Pt复合电极催化甲醇氧化的研究 被引量：3

5

作者 阳超琴 杨玲 夏举佩 《贵金属》 CAS CSCD 2007年第1期14-17,共4页

采用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备纳米TiO2(Ti/nano-TiO2)膜电极,再用电沉积法在纳米TiO2膜上修饰Pt微粒,制成Ti/nano-TiO2-Pt复合电极。用循环伏安法研究了纯Pt丝电极和Ti/nano-TiO2-Pt电极对甲醇氧化的电催化活性以及稳定性。结果表明:... 采用溶胶-凝胶法(sol-gel)制备纳米TiO2(Ti/nano-TiO2)膜电极,再用电沉积法在纳米TiO2膜上修饰Pt微粒,制成Ti/nano-TiO2-Pt复合电极。用循环伏安法研究了纯Pt丝电极和Ti/nano-TiO2-Pt电极对甲醇氧化的电催化活性以及稳定性。结果表明:对甲醇氧化,复合电极比Pt丝电极具有更高的催化活性,且对甲醇氧化中间产物CO的吸附量少,因而不易中毒;复合电极载铂量达到一定值时,电极具有最强的催化活性。 展开更多

关键词 金属材料 纳米tiO2膜电极 ti/nano—tiO2-Pt复合电极 甲醇氧化

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TiO_2/Ti转盘液膜反应器光电催化处理罗丹明B 被引量：5

6

作者 徐云兰 贾金平 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期1-4,8,共5页

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/Ti电极,X射线衍射(XRD)分析表明,TiO2主要为锐钛矿,晶粒尺寸约为46nm。以TiO2/Ti电极作阳极,Cu电极作阴极,组装成转盘液膜反应器,考察了其光电催化处理染料罗丹明B(RhB)的影响因素(转盘转速、偏压、溶液初始p... 采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/Ti电极,X射线衍射(XRD)分析表明,TiO2主要为锐钛矿,晶粒尺寸约为46nm。以TiO2/Ti电极作阳极,Cu电极作阴极,组装成转盘液膜反应器,考察了其光电催化处理染料罗丹明B(RhB)的影响因素(转盘转速、偏压、溶液初始pH、RhB初始浓度和电解质浓度)。得到最佳处理条件为:转盘转速90r/min,偏压0.4V,溶液初始pH 2.5,电解质(硫酸钠)质量浓度0.5g/L。在最佳处理条件下,处理20mg/L RhB染料废水90min的脱色率和总有机碳(TOC)去除率分别达到97.2%和72.7%。结果表明,由于同时强化了激发光源的利用率和溶液的传质效率,TiO2/Ti转盘液膜反应器可高效光电催化处理染料废水。 展开更多

关键词 转盘液膜反应器 光电催化 罗丹明B tiO2/ti电极

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生物膜电极在以苯酚为燃料的微生物燃料电池中的应用 被引量：4

7

作者 王井玉 黄卫民 +2 位作者 王璇 林海波 陆海彦 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期975-979,共5页

以苯酚为燃料,生物膜电极为负极,Ti/SnO2-Sb2O5/PbO2电极为正极,构建了双室微生物燃料电池.利用微电流驯化法和自然驯化法分别制备了生物膜电极,研究了微生物的挂膜方法、挂膜时间和负极基底材料种类对微生物燃料电池产电能力的影响.结... 以苯酚为燃料,生物膜电极为负极,Ti/SnO2-Sb2O5/PbO2电极为正极,构建了双室微生物燃料电池.利用微电流驯化法和自然驯化法分别制备了生物膜电极,研究了微生物的挂膜方法、挂膜时间和负极基底材料种类对微生物燃料电池产电能力的影响.结果表明,微电流驯化法优于自然驯化法,微电流驯化法制备的生物膜电极更利于电池的产电;微生物的挂膜时间为8 d时,电池的产电能力最高,其最大输出功率密度达到39 mW/m2;不同基底材料生物膜电极所组建的微生物燃料电池产电能力高低顺序为碳毡>石墨>钛网>泡沫钛。 展开更多

关键词 生物膜电极 微生物燃料电池 苯酚 ti SnO2-Sb2O5 PbO2 基底材料

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N掺杂TiO_2/Ti液膜光催化处理染料废水 被引量：1

8

作者 周若宇 徐云兰 +2 位作者 钟登杰 胡学步 贾金平 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期59-63,共5页

以尿素为氮源,采用溶胶-凝胶法制备了N掺杂Ti O2膜电极(N-Ti O2/Ti),并优化了制备条件。结果表明,n(N)∶n(Ti)=0.84∶1、经450℃煅烧2.5 h制得的膜电极光催化性能最佳;与Cu电极组装斜置双极液膜反应器,可见光下考察光催化反应的影响因... 以尿素为氮源,采用溶胶-凝胶法制备了N掺杂Ti O2膜电极(N-Ti O2/Ti),并优化了制备条件。结果表明,n(N)∶n(Ti)=0.84∶1、经450℃煅烧2.5 h制得的膜电极光催化性能最佳;与Cu电极组装斜置双极液膜反应器,可见光下考察光催化反应的影响因素。得出最佳降解条件为:初始p H=2.50,废水流量为85 m L/min,Na2SO4质量浓度为0.5 g/L,此条件下处理20 mg/L苋菜红120 min,脱色率可达90.1%;膜电极的重现性与重复性结果表明,6片电极60 min的脱色率为78.1%±4.0%;一片电极经6次循环60 min脱色率比初次减少了7.9%。 展开更多

关键词 溶胶-凝胶法 N-tiO2/ti膜电极 双极液膜反应器 光催化

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聚苯胺中间层改性Ti/PbO2电极的制备及其降解性能 被引量：10

9

作者 赵媛媛 刘文静 +3 位作者 董培 张亮 杨政伟 赵朝成 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期5478-5486,共9页

引入导电聚合物聚苯胺膜(PANI,polyaniline)对Ti/PbO2电极进行改性,采用两步电沉积法成功制备出Ti/PANI/PbO2电极。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、线性伏安扫描(LSV)和交流阻抗(EIS)对制备的电极进行表征,以甲基橙为目标污染物,... 引入导电聚合物聚苯胺膜(PANI,polyaniline)对Ti/PbO2电极进行改性,采用两步电沉积法成功制备出Ti/PANI/PbO2电极。通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、线性伏安扫描(LSV)和交流阻抗(EIS)对制备的电极进行表征,以甲基橙为目标污染物,探讨了PANI的沉积时间对电极性能的影响,并研究了Ti/PANI/PbO2电极对罗丹明B和4-硝基苯酚的降解性能。结果表明,PANI的引入未影响活性层PbO2的晶相结构和形貌特征,但显著提高了电极的析氧电位,Ti/PANI/PbO2的析氧电位可达3.43V。当PANI聚合时间为30min时,电极Ti/PANI-30/PbO2的电化学性能和电催化降解效果最佳。在电流密度为30mA/cm^2、污染物初始浓度为50mg/L、Na2SO4浓度为0.1mol/L的实验条件下,反应120min后,Ti/PANI-30/PbO2对甲基橙、罗丹明B和4-硝基苯酚的去除率分别为99.8%、99.9%和94.0%。 展开更多

关键词 ti/PANI/PbO2电极 聚苯胺膜 电催化氧化 羟基自由基 甲基橙降解

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纳米氧化锰负载钛基电催化膜制备及处理含酚废水性能研究 被引量：5

10

作者 李乐 王虹 +3 位作者 马荣花 惠洪森 梁小平 李建新 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期309-318,共10页

以多孔钛膜为基膜,醋酸锰为锰源,采用溶胶-凝胶法制备出负载纳米氧化锰的钛基电催化膜(nano-MnO_x/Ti膜).运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)和计时电流法(CA)... 以多孔钛膜为基膜,醋酸锰为锰源,采用溶胶-凝胶法制备出负载纳米氧化锰的钛基电催化膜(nano-MnO_x/Ti膜).运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)和计时电流法(CA)等测试手段,对MnO_x/Ti膜电极的微观形貌、晶型、电化学性能等进行表征.结果表明,所得催化剂是由直径为50 nm的γ-Mn O2和Mn2O3纳米棒所组成,且均匀分布于Ti膜上,负载催化剂后钛膜电极电化学性能和催化性能明显提高,催化剂与基体之间键合的形成提高其稳定性.以棒状nano-MnO_x/Ti膜电极为阳极构建电催化膜反应器(ECMR)处理含酚废水,当苯酚溶液浓度为10 mmol·L-1、电流密度为0.25 m A·cm-2、停留时间为15 min时,COD去除率可达95.1%. 展开更多

关键词 电催化膜反应器 mnox/ti膜电极 锰氧化物 含酚废水 催化氧化

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双极液膜法可见光光催化降解染料废水 被引量：11

11

作者 徐云兰 李珏秀 +2 位作者 钟登杰 胡学步 贾金平 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1463-1470,共8页

采用溶胶-凝胶法制备了Bi2O3-TiO2/Ti膜电极,X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射(DRS)和光电性能测试进行了表征,结果表明,Bi元素掺杂进入了TiO2催化剂,拓展了催化剂的光响应波长,使其在可见光下有较明显的光电响应... 采用溶胶-凝胶法制备了Bi2O3-TiO2/Ti膜电极,X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、紫外-可见漫反射(DRS)和光电性能测试进行了表征,结果表明,Bi元素掺杂进入了TiO2催化剂,拓展了催化剂的光响应波长,使其在可见光下有较明显的光电响应.将Bi2O3-TiO2/Ti光阳极与Cu阴极组装成双极液膜反应器,在可见光下光催化处理活性艳红X-3B,得出当初始pH值为2.52,废水流量为80mL/min时,处理20mg/L活性艳红X-3B 150min,脱色率可达88%.双极液膜法可见光光催化的初步机理考察表明,光生电子自发由Bi2O3-TiO2表面转移到Cu电极表面,并在Cu电极表面直接还原染料,或与其表面液膜中的溶解氧反应生成H2O2,进而参与染料的氧化,由此可实现Bi2O3-TiO2/Ti的直接氧化和Cu阴极的直接还原和间接氧化的双极双效效果. 展开更多

关键词 双极液膜反应器 Bi2O3-tiO2 ti膜电极 光催化 废水 可见光 降解

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斜板液膜反应器光电催化降解罗丹明B 被引量：4

12

作者 徐云兰 钟登杰 贾金平 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期21-24,共4页

采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/Ti电极,进行光电催化降解罗丹明B(RhB)试验。确定了最佳降解条件:外加偏压+0.8 V、废水流量7.7 L/h、初始pH=2.5和电解质质量浓度2.0 g/L。在最佳条件下,处理20 mg/L的RhB溶液1.5 h,脱色率和TOC去除率分别达... 采用溶胶-凝胶法制备了TiO2/Ti电极,进行光电催化降解罗丹明B(RhB)试验。确定了最佳降解条件:外加偏压+0.8 V、废水流量7.7 L/h、初始pH=2.5和电解质质量浓度2.0 g/L。在最佳条件下,处理20 mg/L的RhB溶液1.5 h,脱色率和TOC去除率分别达到97.3%和76.2%。结果表明,由于同时强化了激发光源的利用率和溶液的传质效率,斜板液膜反应器可高效降解RhB。 展开更多

关键词 斜板液膜反应器 tiO2/ti电极 光电催化 罗丹明B

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斜板液膜法光电催化罗丹明B的降解机理初探 被引量：1

13

作者 徐云兰 钟登杰 贾金平 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期22-24,共3页

采用斜板液膜法光电催化降解染料罗丹明B(RhB),用分光光度法考察了其紫外-可见吸收光谱随时间的变化;色谱-质谱联用仪考察了RhB降解过程中的中间产物;总有机碳分析仪考察了RhB的矿化情况。研究结果表明,RhB主要是通过被氧化而降解,首先... 采用斜板液膜法光电催化降解染料罗丹明B(RhB),用分光光度法考察了其紫外-可见吸收光谱随时间的变化;色谱-质谱联用仪考察了RhB降解过程中的中间产物;总有机碳分析仪考察了RhB的矿化情况。研究结果表明,RhB主要是通过被氧化而降解,首先是RhB的芳环被打开,其产物进而被氧化成小分子的有机酸,最终被氧化为CO2和H2O。 展开更多

关键词 斜板液膜反应器 tiO2 ti电极 光电催化 罗丹明B

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钛基电催化膜反应器催化氧化环己烷制备环己醇和环己酮

14

作者 李建新 方肖 王虹 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2015年第3期36-40,46,共6页

采用浸渍涂覆法制备出Mn Ox/Ti电催化膜.以Mn Ox/Ti电催化膜为阳极,以不锈钢网为阴极,构建电催化膜反应器用于催化氧化环己烷制备环己醇和环己酮;考察Mn Ox/Ti膜材料电化学性能以及膜反应器的不同操作参数对环己烷转化率、环己醇和环己... 采用浸渍涂覆法制备出Mn Ox/Ti电催化膜.以Mn Ox/Ti电催化膜为阳极,以不锈钢网为阴极,构建电催化膜反应器用于催化氧化环己烷制备环己醇和环己酮;考察Mn Ox/Ti膜材料电化学性能以及膜反应器的不同操作参数对环己烷转化率、环己醇和环己酮选择性的影响.结果表明:Mn Ox/Ti膜材料的电化学性能相对Ti膜明显增强;当反应物浓度为10 mmol/L、停留时间为34.3 min、电流密度为2.9 m A/cm2时,环己烷转化率达到12.5%,环己醇的选择性为38.7%,环己酮的选择性为50.1%. 展开更多

关键词 电化学合成 mnox/ti电催化膜反应器 环己烷 环己醇 环己酮

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转盘液膜光电催化法处理罗丹明B的反应动力学

15

作者 徐云兰 钟登杰 贾金平 《环境污染与防治》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期38-42,共5页

采用幂指数方程法建立了转盘液膜光电催化法降解罗丹明B(RhB)废水的动力学方程。结果表明,该反应动力学符合表观一级动力学。在考察的影响因素中,外加偏压对反应速率的影响最大,催化剂用量次之,其次是RhB初始浓度,转盘转速和光强度的影... 采用幂指数方程法建立了转盘液膜光电催化法降解罗丹明B(RhB)废水的动力学方程。结果表明,该反应动力学符合表观一级动力学。在考察的影响因素中,外加偏压对反应速率的影响最大,催化剂用量次之,其次是RhB初始浓度,转盘转速和光强度的影响相对较小。 展开更多

关键词 转盘液膜反应器 tiO2 ti电极 光电催化 罗丹明B 动力学

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