改性Ti/SnO2-Sb电极降解硝基苯废水

• 作者: 冷粟 刘南 刘宛宜 刘淼 张亮 张振斌 张美秀 沈力 陈嵩岳
• 来源期刊: 高等学校化学学报
• 学科: 化学
• 关键词: 半导体电极 电催化氧化 硝基苯 金属掺杂
• 年，卷（期）: 2013,（8）
• 所属期刊栏目: 物理化学
• 页码范围: 1899-1906
• 页数: 8页
• 分类号: O646|X701.3
• 字数: 6445字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7503/cjcu20130294

摘要

采用热分解法制备了Ti/SnO2-Sb电极,并通过掺杂Cu,Ni,La,Ce,Nd,Zn和Bi等金属对该电极进行改性.采用扫描电子显微镜(SEM)及X射线衍射(XRD)等方法表征了电极的形貌及晶型;通过加速电极寿命测试和电催化降解硝基苯模拟废水实验,研究了金属掺杂对Ti/SnO2-Sb电极稳定性及电催化活性的影响.根据硝基苯降解的动力学方程分析不同金属掺杂对电极降解速率的影响;通过质谱对硝基苯的降解机理进行了初步探讨;采用水杨酸捕集羟基自由基的液相色谱法测定OH·的浓度.实验结果表明,与空白Ti/SnO2-Sb电极相比,金属掺杂改善了电极的表面形貌和SnO2衍射峰的强度,提高了Ti/SnO2-Sb阳极的电解寿命.对硝基苯模拟废水的电解实验结果表明,掺杂电极的电催化降解能力显著提高,硝基苯的降解符合 准一级反应动力学方程.质谱分析结果表明,硝基苯在阴极被还原成苯胺并被氧化降解成其它有机物的过程发生迅速.羟基自由基浓度测定结果表明,自由基浓度越高,硝基苯降解速率越快,反应60 min时,空白Ti/SnO2-Sb电极的OH·浓度只有掺Cu金属电极的1/5.