电催化氧化讲课教案.ppt

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1、电催化氧化1.基本知识（1）含义电催化高级氧化是通过阳极反应直接降解有机物，或通过阳极反应产生羟基自由基(·OH)、臭氧一类的氧化剂降解有机物的氧化技术。（2）电催化电极的组成和分类①基础电极具有一定强度、能够承载催化层的一类材料。一般采用钛电极和碳电极（如：石墨、玻碳等）。钛电极板石墨电极板②载体将催化物质固定在电极表面、且维持一定强度的一类物质。可分为两类：支持性载体和催化性载体。a支持性载体只参与导电过程，不参与催化过程b催化性载体与催化组分共同构成活性物质而起催化作用。钛基SnO2中间层PbO2催化层③表面材料主要是过

2、渡金属及半导体化合物，如Ir、Pt、Ni、PbO2、SnO2等。④电催化电极的分类a二维电极主要指的是DSA电极，这种电极是以耐腐蚀性能强的金属材料作基体（如Ti），并在其表面涂覆一层具有电催化活性的金属氧化物薄膜（如SnO2，PbO2等）而制成的。涂钌铱钛电极b三维电极在二维电极之间装填粒状或其他屑状工作电极材料，使装填电极表面带电，在工作电极间材料表面发生电化学反应。特点：面积较大、传质效果好、单位时空产率和电流效率高（3）支持电解质有机废水的导电性相当差，通常需要加入一定量的电解质盐，以增强溶液导电性。电解质的作用：①提

3、高电压的效率②不同的电解质会发挥不同的作用例如：存在Cl-时，会产生Cl2和ClO-存在SO42-和CO32-时，会产生过硫酸盐和过碳酸盐2.电催化降解机理（1）直接氧化阳极有机污染物失去电子，被氧化毒性较低的或易生物降解物质（2）间接氧化①可逆过程a电化学燃烧b电化学转化②不可逆过程在电极的作用下产生不可再生的氧化剂,如:Cl2、HClO、H2O2和O3等。3.DSA阳极存在的问题（1）存在阳极氧气析出的竞争副反应（2）活性涂层大量使用贵金属（3）钛基底氧化（4）涂层脱落（5）反应产物对电极表面的吸附“毒化”作用4.修饰电极

4、（1）电极的制备在钛片上用热分解法制备含Pt的Sb掺杂SnO2(Sb-SnO2)底层；在制备好的底层上通过电镀法制得Ti/PbO2、Ti/F-PbO2、Ti/Fe-PbO2和Ti/F-Fe-PbO2阳极。（2）电极的稳定性能（3）EDX分析（4）电极的电催化性能（5）结论通过热分解-电镀法制备了一种新型的PbO2修饰钛基阳极。F-和Fe3+的共掺杂改善了Ti/F-Fe-PbO2阳极导电性能的同时，基本上保持了阳极的稳定性，并且F-和Fe3+共掺杂显著提高了Ti/F-Fe-PbO2阳极电催化降解活性。谢谢此课件下载可自行编辑修改

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