稀土Nd改性纳米TiO2-NTs/SnO2-Sb电极的制备、结构及性能

• 作者: LOGAN Bruce 冯玉杰 刘俊峰 杨莉莎 郭嘉钰 黄琳琳
• 来源期刊: 环境工程学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: TiO2-NTs/SnO2-Sb电极 Nd掺杂 氧空位 电催化氧化
• 年，卷（期）: 2018,（8）
• 所属期刊栏目: 水污染防治
• 页码范围: 2161-2169
• 页数: 9页
• 分类号: X703.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.12030/j.cjee.201803190

摘要

采用溶剂热法制备了稀土Nd掺杂TiO2-NTs/SnO2-Sb电极,以苯酚作为典型有机物,考察了电极组成、结构与电极电催化效能的关系,实验结果表明,Nd的掺杂量对电极电催化性能有较大的影响,当前驱液中Nd/Sn原子摩尔百分比为3％时,电极的电催化活性最佳,对苯酚浓度及TOC的降解速率较空白电极(Nd0％)提高了60％及52％.利用SEM及XRD分析方法对所制备的电极进行了形貌及晶形结构的表征,并计算了电极表面SnO2晶胞参数以及平均粒径,结果显示,适量地掺杂Nd元素后,电极表面更加致密,SnO2平均粒径变小.通过XPS分析电极表面元素组成,并计算电极表面吸附氧含量,结果表明,由于Nd元素的存在,降低了涂层中晶格氧(Olat)的含量,减弱了电子的吸引作用,促使了Sn4+周围电子云密度升高,从而电极表面Sn元素特征衍射峰表现为向低结合能方向偏移.与空白电极(Nd0％)相比,改性后的电极(Nd3％)涂层表面Sb含量下降,且吸附氧(Oads)含量上升,为空白电极的1.6倍.EPR测试结果进一步证实了改性后电极性能提高的机制,Nd元素的引入,增加了电极涂层表面氧空位的浓度,使得电极涂层表面各元素的化学环境发生改变.掺杂改性后,电极的析氧电位以及产羟基自由基能力均得以提升,从而促使电极催化活性大大增强.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	冯玉杰	哈尔滨工业大学环境学院城市水资源与水环境国家重点实验室	112	2348	25.0	45.0
2	刘俊峰	哈尔滨工业大学环境学院城市水资源与水环境国家重点实验室	2	6	2.0	2.0
3	杨莉莎	哈尔滨工业大学环境学院城市水资源与水环境国家重点实验室	1	4	1.0	1.0
4	黄琳琳	哈尔滨工业大学环境学院城市水资源与水环境国家重点实验室	2	12	2.0	2.0
5	郭嘉钰	哈尔滨工业大学环境学院城市水资源与水环境国家重点实验室	1	4	1.0	1.0