氧化铈纳米石墨复合阴极的制备及降解苯酚的研究

《氧化铈纳米石墨复合阴极的制备及降解苯酚的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯UDC密级⋯⋯盆．托⋯⋯另秀庐夕乎硕士研究生学位论文氧化铈／纳米石墨复合阴极的制备及降解苯酚的研究申请人：学号：培养单位：学科专业：研究方向：指导教师：完成日期：于丽2111293化学化工与材料学院环境科学污染控制技术于秀娟教授2014年4月1日懒要幽雠中文摘要在电化学氧化法降解有机污染物时，选择适宜的阴极材料不仅抑制阴极析氢反应的发生，而且能够通过阴极反应产生的H202和自由基等强氧化性物质提高有机物的降解效果，降低电化学反应的能耗。本论文以纳米石墨(Nano．G)为导电材料，制备了CeOx／Nano-G和Pd／CeO。／Nano—G复

2、合物阴极，研究了苯酚氧化降解的效果。采用化学沉淀法制备了CeOx／Nano．G，优化了复合物的制备条件。通过扫描电子显微镜、X-射线衍射、拉曼光谱和X．射线光电子能谱等方法对复合材料的表观形貌及结构组成进行分析。结果表明，氧化铈均匀分散在纳米石墨表面，粒径约为lOnm。在CeOx／Nano．G中，同时存在Ce3+和Ce4+，其中Ce3+浓度较高。采用甲醛还原法制备了Pd／CeOx／Nano．G，通过扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X．射线衍射和X．射线光电子能谱等方法对材料进行表征。结果表明，负载的钯以单质形式均匀分散在纳米石墨片层表面，粒径约为8nm。以聚

3、四氟乙烯为粘结剂，乙醇为分散剂制备了CeOx／Nano．G和Pd／CeOx／Nano．G阴极，与钛涂钌阳极构成电解体系，研究了阴极氧还原性能，并考察了电流密度、电解质浓度、电极间距和电解时间等因素对苯酚降解率的影响。结果表明，在隔膜电解槽内，以CeOx／Nano．G和Pd／CeOx／Nano．G为阴极时产生的过氧化氢和羟基自由基浓度均高于Nano．G电极，其中羟基自由基在苯酚降解中起主要作用；当电解质浓度为0．1mol／L的硫酸钠，电极间距为4cm，初始pH为7，电流密度为39mA／cm2，苯酚初始浓度为lOOmg／L，持续曝气条件下，电解120min，上述

4、两个复合物阴极对苯酚的降解率分别达到93．6％和99．6％。关键词：氧化铈／纳米石墨；钯；电催化氧化；苯酚黑龙江大学硕士学位论文AbstractWhentheelectrochemicaloxidationisusedtoremoveoforganiccontaminants，thecathodichydrogenevolutionreactionwillberestrainedandthedegradatingefficiencyoforganicscanbeincreasedifappropriateofcathode，whereH202andfreer

5、adicalscanbeproduced，isused．Andenergyconsumefortheelectrochemicalreactionwillbecutdown。Inthisthesis，nanographite(Nano—G)wasusedasaconductivematerialandCeOx／nano-GandPd／CeOx／nano—Gcathodewereprepared．Theremovalefficiencyofphenolanditsmechnismbytheelectrochemicaloxidationinadiaphragm

6、cellwiththeRu02／Tianodewereinvestigated．CeOx／nano-Gcompositeweregotbychemicalprecipitationmethod，andthepreparationconditionswereoptimized．ThemorphologyandstructureofthecompositematerialswerecharacterisedbymeansofSEM、XRD、RamanandXPS．TheresultsshowedthattheparticlesofCeriumoxidewered

7、isperseduniformlyatthenanographitesheetsurfacewithaveragesizeof10nm．AndthestateofCeriuminceriumoxideswas+4and+3．Pd／CeOx／nano—GcompositeweregotbyformaldehydereductionofPdCl2inthesolutionofCeOJnano—Gcomposite．ThemorphologyandstructureofthecompositewereanalyzedbymeansofSEM，XRDandXPS。T

8、heresultsshowedthatpallaiu