【摘 要】
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钛基锡锑电极作为电催化氧化法处理废水中较为有效的电极,其制备方法、改性措施等一直是人们的研究热点。本文中首次采用丝网印刷技术制备新型纳米锡锑Ti/ATONPs电极,并将其
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钛基锡锑电极作为电催化氧化法处理废水中较为有效的电极,其制备方法、改性措施等一直是人们的研究热点。本文中首次采用丝网印刷技术制备新型纳米锡锑Ti/ATONPs电极,并将其用于降解酸性大红AR73模拟染料废水的实验研究。本文中优化了丝网印刷方法制备Ti/ATONPs电极的工艺参数,在此基础上将所制备的电极与电沉积法制备的Ti/SnO2-Sb电极得性能进行了对比,SEM、BET以及XRD等测试结果表明Ti/ATONPs电极表面更加平整致密,催化剂颗粒平均尺寸为50 nm,大的比表面积及纳米颗粒之间形成的介孔结构可为电催化氧化反应提供更多的反应活性位点和分子吸附位点。通过线性伏安扫描LSV、循环伏安扫描CV、交流阻抗谱分析EIS以及计时电量法CC等表征手段研究了两种电极的电化学特性。与Ti/SnO2-Sb电极相比,Ti/ATONPs电极有高析氧电位(2.18 V vs 2.08 V),低电荷传递阻力(0.47Ωvs 13.24Ω),高电化学有效表面积(38.97 cm2·cm-2 vs 3.03 cm2·cm-2),且通过伏安电荷分析结果表明Ti/ATONPs电极可以提供更多的活性位点,增强了电极的催化效率。在电催化降解AR73染料废水的实验研究中发现,同样条件下丝网印刷方法制备的Ti/ATONPs电极的色度去除率和AR73降解80%时的能耗分别为84%、13.67 Wh·L-1,而Ti/SnO2-Sb电极分别为67%、22.65 Wh·L-1,色度去除率的提高以及能耗的降低体现了丝网印刷法作为一种电极制备方法,在废水处理领域经济成本的优势。此外,本文中还研究了Ti/ATONPs电极在降解废水时不同操作条件下的适用性,旨在为其在废水处理领域的应用提供一定的依据。
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