镍硫合金电极对还原染料电催化加氢还原的研究

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1、学校代码：10255学号：2150512硕士学位论文镍硫合金电极对还原染料电催化加氢还原的研究ELECTROCATALYTICHYDROGENATIONOFVATDYESWITHNICKEL-SULFURALLOYELECTRODE学院：化学化工与生物工程学院作者姓名：沈炜校内导师：王炜校外导师：蒋志康专业名称：纺织工程答辩日期：2018年5月25日东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明：我恪守学术道德，崇尚严谨学风。所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已明确注明和引用的内容外，本论文不包含任何其他

2、个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写，我对所写的内容负责，并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日东华大学学位论文版权使用授权书学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本版权书。本学位论文属于不保密。学位论文作者签名：指导教师签名：日期：

3、年月日日期：年月日镍硫合金电极对还原染料电催化加氢还原的研究镍硫合金电极对还原染料电催化加氢还原的研究摘要工业中还原染料染色法主要是采用保险粉作为还原剂，在碱性条件下还原，但是保险粉稳定性差，实际用量通常为理论用量的三倍，并且不可循环利用，在还原过程中会产生高浓度亚硫酸盐和硫酸盐等污染物，不仅造成了环境污染，同时增加了污水处理的成本。因此，采用电化学方法还原染料成为一个重要的研究方向。目前，已有较多间接电化学还原法，直接电化学还原法只局限于靛蓝染料还原，而电催化氢化还原法研究较少，该法不仅可减少化学助剂的使用，而且染料可通过氧化过滤回收，

4、污水处理成本降低，拥有巨大的应用前景。本课题选用自制Ni-S合金为电化学还原体系中的阴极电极，通过扫描电镜和循环伏安法等测试对电极进行表面形貌分析以及还原过程中电化学行为研究。待染料还原后对纯棉织物进行染色，测试了布样的K/S值、摩擦牢度等发现Ni-S合金电极对还原染料具备一定的还原能力，还原率为85%，主要研究内容和结论如下：首先通过对比镍片、铂片、钛片和镍泡沫的阴极极化曲线及对还原染料还原黄G的还原情况，发现金属镍对还原染料具有电化学还原效果，且镍泡沫相对镍片具有更好的还原效果。为了使电极具有更高的催化活性，然后又选取了两种不同S源的

5、I镍硫合金电极对还原染料电催化加氢还原的研究Ni-S配方对不同电极材料进行电镀，通过扫描电镜和元素分析等测试进行表面形貌分析，并对还原黄G进行电化学还原，结果表明以硫代硫酸钠为硫源的Ni-S合金电极最为有效。且由于石墨毡具有较大的比表面积，对Ni-S合金具有较好的吸附力，所以选择石墨毡为基材。通过正交试验分析了各因素对析氢过电位的影响，得出了制备Ni-S电极的最佳工艺配方：六水合硫酸镍0.75mol/L、六水合氯化镍0.1mol/L、硼酸0.6mol/L、硫代硫酸钠0.75mol/L、十二烷基水杨酸20.0036mol/L。在此工艺配方下

6、，以电流密度为20mA/cm，电镀时间为50min，电镀温度为40℃条件下制备出Ni-S合金电极，并对还原黄G进行电催化加氢还原，还原率为85%，电流效率为7.12%。最后采用电化学还原后的还原黄G对纯棉织物进行染色，并与传统保险粉-烧碱染色法进行对比。结果说明染色后织物K/S值、干湿摩擦牢度和皂洗牢度与传统保险粉还原的染料染色比较接近，但仍有改进的空间。关键词：镍硫合金电极；电催化氢化还原；还原染料；石墨毡；棉织物II镍硫合金电极对还原染料电催化加氢还原的研究ELECTROCATALYTICHYDROGENATIONOFVATDYESW

7、ITHNICKEL-SULFURALLOYELECTRODEABSTRATThetraditionalreducingmethodofvatdyeisusingsodiumhydrosulfiteinthealkalinesolution,butthestabilityofsodiumhydrosulfiteispoor,thepracticalamountusuallythreetimesofthatoftheoreticalamountandcannotberecycled.What’smore,itwillproducehighco

8、ncentrationsofsulfitesandsulfates,whichnotonlycauseenvironmentalpollution,butalsoincreasethecost