首页> 正文

制备方法对二氧化铅电极结构及性能的影响

2020-12-06阅读(531)

制备方法对二氧化铅电极结构及性能的影响

论文摘要

本文以PbO2电极为研究对象,探讨了制备方法对PbO2电极结构、形貌、电化学性能以及电极稳定性和寿命的影响,并以不同方法制备的PbO2电极为阳极,研究了Cr3+电化学氧化过程的反应速率及瞬时电流效率。（1）分别采用电解法制备了Pb/PbO2电极、用电沉积法制备了Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极、用热分解法制备了钛基铅氧化物膜层,对它们的结构及形貌进行了表征。研究了热分解法制备的钛基铅氧化物膜层及电沉积法制备的钛基PbO2电极添加中间层前后的形貌和结构。结果表明:三种不同方法制备的PbO2结构明显不同。电解法制备的Pb/PbO2电极的表面结构由β-PbO2和α-PbO2组成;采用电沉积法制备的Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极其表面结构主要为β-PbO2;而热分解法制备的钛基铅氧化物膜层表面结构主要是Pb3O4,且需经阳极氧化方可转为β-PbO2电极。此外,热分解法制备的钛基铅氧化物膜层及电沉积法制备的钛基PbO2电极添加中间层前后的结构无明显差异。三种不同方法制备的PbO2电极的表面形貌存在明显差异,Pb/PbO2电极没有规则的结晶,表面有明显孔洞,堆积疏松。电沉积法制备的Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极表面呈块状堆积,而热分解法制备的添加锡锑中间层的钛基铅氧化物膜层呈棒状,经电解转为β-PbO2,形貌仍为棒状。（2）电极活性表面积的大小可反映电极的电催化性能,而电极表面的电化学活性表面积又可用伏安电荷来表征。在硫酸介质中,对不同扫描速度下的循环伏安曲线积分可得到伏安电荷,根据伏安电荷与扫描速度的关系可以计算得到电极的电化学内活性表面积和外活性表面积。实验结果表明:电沉积法制备的Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极的电化学活性表面积最小,热分解法制备的Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极与Pb/PbO2电极相比,总电化学活性表面积及内活性表面积均较高,外活性表面积则比较小。三种不同方法制备的PbO2电极在硫酸溶液中的伏安特性研究表明:析氧电位由小到大依次为:热分解法制备的Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极、电解法制备的Pb/PbO2电极、电沉积法制备的Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极。在相同电位下,阳极氧化过程的电流密度由高到低依次为:热分解法制备的Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极、电解法制备的Pb/PbO2电极、电沉积法制备的Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极。在60℃、1.0mol/L H2SO4溶液、电流密度为4.0A/cm2的实验条件下,强化电极寿命结果表明:电沉积法制备的Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极的强化寿命最长为135h,电极电解120h槽电压变化不大,比较稳定;而热分解法制备Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极的寿命仅为25h,电解22h电极比较稳定。（3）分别以不同方法制备的PbO2电极为工作电极,研究了Cr3+的电化学氧化,测试结果表明:三种电极的阳极氧化峰电流均随着硫酸介质中Cr3+浓度的增大而略有降低。分别以三种不同方法制备的PbO2电极为阳极,研究了Cr3+电化学氧化过程的反应速率及电流效率。实验结果表明:在相同实验的条件下,以热分解法制备的Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极为阳极时,Cr3+电化学氧化过程的反应速率及电流效率最大,Pb/PbO2电极次之,而以电沉积法制备的Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极为阳极时过程的反应速率及电流效率则最小。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 1 绪论
  • 1.1 电极材料的研究现状
  • 1.1.1 电极材料的基本要求
  • 1.1.2 常用的电极材料
  • 1.2 金属氧化物电极的制备方法
  • 1.3 二氧化铅电极的研究现状
  • 3+的电化学氧化'>1.4 Cr3+的电化学氧化
  • 1.5 本文的研究内容和意义
  • 2 实验部分
  • 2.1 仪器及试剂
  • 2.1.1 主要仪器
  • 2.1.2 主要试剂
  • 2.2 实验方法
  • 2.2.1 电极的制备
  • 3+的电化学氧化'>2.2.2 Cr3+的电化学氧化
  • 2.3 电极性能表征
  • 2.3.1 电极电化学性能的测定
  • 2.3.2 电极快速寿命的测定
  • 2.4 电极表面结构和形貌表征
  • 3+浓度的测定'>2.5 Cr3+浓度的测定
  • 2.6 电流效率η的计算
  • 2电极的结构和形貌'>3 不同方法制备的PbO2电极的结构和形貌
  • 2 电极的结构和形貌'>3.1 电解法制备的Pb/PbO2电极的结构和形貌
  • 2 电极的结构和形貌'>3.2 电沉积法制备的钛基PbO2电极的结构和形貌
  • 3.3 热分解法制备的钛基铅氧化物膜层的结构和形貌
  • 3.4 小结
  • 2电极的电化学性能'>4 不同方法制备的PbO2电极的电化学性能
  • 2 电极的电化学活性表面积'>4.1 不同方法制备的PbO2电极的电化学活性表面积
  • 2 电极的稳态极化曲线'>4.2 不同方法制备的PbO2电极的稳态极化曲线
  • 2 电极的循环伏安曲线'>4.3 不同方法制备的PbO2电极的循环伏安曲线
  • 4.4 电极的稳定性及强化寿命研究
  • 4.5 小结
  • 2电极为阳极的Cr3+电化学氧化'>5 以不同方法制备的PbO2电极为阳极的Cr3+电化学氧化
  • 2电极在Cr3+溶液中的电化学性能'>5.1 不同方法制备的PbO2电极在Cr3+溶液中的电化学性能
  • 3+在不同PbO2 电极上电化学氧化的反应速率'>5.2 Cr3+在不同PbO2电极上电化学氧化的反应速率
  • 3+在不同PbO2 电极上电化学氧化的电流效率'>5.3 Cr3+在不同PbO2电极上电化学氧化的电流效率
  • 5.4 小结
  • 6 结论
  • 7 参考文献
  • 硕士期间发表的论文
  • 致谢

    • 相关论文文献

    • [1].泡沫镍的电沉积法制备研究进展[J]. 世界有色金属 2019(17)
    • [2].离子液体中电沉积法制备复合材料的研究进展[J]. 现代涂料与涂装 2020(03)
    • [3].电沉积法从含金浸出液中回收金研究进展[J]. 应用化工 2019(04)
    • [4].屠振密教授谈电沉积法制备纳米晶镀层的关键技术及应用[J]. 中国表面工程 2009(03)
    • [5].一步电沉积法制备针状镍钴双金属氧化物及电化学性能的研究[J]. 化学工程师 2020(04)
    • [6].电沉积法制备~(238)U靶件的研究[J]. 表面技术 2010(06)
    • [7].电沉积法制备硫化镉薄膜及表征[J]. 陶瓷学报 2015(02)
    • [8].硫酸盐电沉积法制备~(237)Np源[J]. 中国原子能科学研究院年报 2009(00)
    • [9].乙酸溶液中电沉积法制备纳米晶铜组织和结晶特征（英文）[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2017(06)
    • [10].电沉积法制备多孔镁电极(英文)[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2011(09)
    • [11].电沉积法制备加速器生产~(64)Cu用Ni靶[J]. 中国原子能科学研究院年报 2010(00)
    • [12].电沉积法制备钯金纳米催化剂及其对甲醇催化性能的研究[J]. 稀有金属 2015(06)
    • [13].水热电沉积法生长Co_9S_8薄膜电极[J]. 稀有金属材料与工程 2019(03)
    • [14].SnO_2的电沉积法制备及电化学性能[J]. 郑州轻工业学院学报(自然科学版) 2008(05)
    • [15].电沉积法制备碳纸负载合金催化剂的研究进展[J]. 电镀与涂饰 2019(20)
    • [16].喷射床电沉积法处理铜镍混合废水[J]. 化工学报 2015(12)
    • [17].电沉积法制备纳米多层膜技术的优缺点及其研究进展[J]. 材料保护 2009(08)
    • [18].多孔Cu/Ni复合材料的电沉积法制备及其性能[J]. 稀有金属材料与工程 2019(10)
    • [19].电沉积法制备碳纳米管/黑镍复合涂层的光学与结构特性（英文）[J]. 无机材料学报 2016(12)
    • [20].电沉积法制备CuInS_2薄膜[J]. 科技风 2016(17)
    • [21].熔盐电沉积法制备ZrB_2的研究进展[J]. 腐蚀科学与防护技术 2018(02)
    • [22].电沉积法制备纳米铜粉的研究[J]. 矿冶 2015(05)
    • [23].双槽电沉积法制备Cu/Ag纳米多层膜制备及研究[J]. 表面技术 2011(04)
    • [24].电沉积法制备二氧化铅电极的研究进展[J]. 电镀与精饰 2018(09)
    • [25].电沉积法制备三维泡沫镍负载钴催化剂及其工艺条件优化[J]. 材料导报 2018(19)
    • [26].超声电沉积法制备Bi-PbO_2/Ti阳极及其性能研究[J]. 表面技术 2012(01)
    • [27].单步电沉积法制备CuInS_2薄膜[J]. 物理化学学报 2009(12)
    • [28].电沉积法制备仿生超疏水滤网及其油水分离性能[J]. 电镀与精饰 2020(04)
    • [29].循环镀液电沉积法制备Fe-Si镀层试验研究[J]. 湿法冶金 2017(04)
    • [30].熔盐电沉积法制备铱及铱合金涂层的研究进展[J]. 稀有金属材料与工程 2015(07)

    标签：;  ;  ;  ;  

    制备方法对二氧化铅电极结构及性能的影响
    下载Doc文档

    猜你喜欢

    © 2024 毕速过 版权所有 鄂ICP备12018319号-5