石墨相氮化碳改性的二氧化铅电极及其制备方法、应用

文档序号:26008013发布日期:2021-07-23 21:27阅读:134来源:国知局
石墨相氮化碳改性的二氧化铅电极及其制备方法、应用

本申请涉及一种石墨相氮化碳改性的二氧化铅电极及其制备方法、应用,属于二氧化铅电极技术领域。



背景技术:

随着近几年环保法的日益严重,国家对污水的排放要求也越来越严格。电催化氧化技术作为一种极有应用前景的水处理高级氧化技术,具有操作简单、不产生二次污染、能矿化难生物降解有机物的优点,已成为水处理技术的研究热点。电催化氧化技术的核心在于阳极材料,因此,近几年来许多研究者致力于研发高催化活性且稳定的电极材料的研发。研究较多的是二氧化铅电极,因为其具有导电性好、氧化能力强、析氧电位高、制备方法简单等优点,但是在使用过程中二氧化铅会产生脱层问题,从而导致其寿命大大降低。

因此,近年来许多学者致力于二氧化铅电极催化活性及稳定性的改性上面。例如专利cn105110425a提供的一种碳纳米管改性三维多孔钛基体二氧化铅电极的制备方法,其制备的二氧化铅电极具有碳纳米管表面强憎水性、独特的电催化性能、巨大的比表面积、较长的使用寿命等优点;专利cn106315772a提供了一种氮掺杂二氧化铅电极及其制备方法,该方法制备的电极具造价低、活性高、寿命长等特点,在电催化处理废水中的4-cp的应用中,具有非常广阔的市场开发前景;xiaoyueduan等人(xiaoyueduan,fangma,zhongxinyuan,etal.laurylbenzenesulfonicacidsodium-carbonnanotube-modifiedpbo2electrodeforthedegradationof4-chlorophenol,electrochimicaacta.76(2012)333–343)利用碳纳米管及十二烷基苯磺酸钠对二氧化铅进行改性,增加了电极的析氧电位及表面活性电荷量,表现出更好的4-氯酚降解效果和更长的使用寿命。因此,适当的对二氧化铅电极掺杂改性能够一定程度的增加其降解有机物的能力和使用寿命。

然而,现有技术中对二氧化铅电极的掺杂改性掺杂量低,改性提升效果不明显。



技术实现要素:

根据本申请的一个方面,提供了一种石墨相氮化碳改性的二氧化铅电极,该二氧化铅电极的电催化氧化活性高、使用寿命长。

一种石墨相氮化碳改性的二氧化铅电极,所述二氧化铅电极由内向外依次包括基体、金属氧化物底层、α-pbo2中间层和改性β-pbo2活性层;

其中,在所述改性β-pbo2活性层中,包括经石墨相氮化碳改性的β-pbo2,即石墨相氮化碳类似掺杂的方式进入β-pbo2活性层中。

具体地,本申请中,基体可以为钛基体、镍基体,不锈钢基体中的任一种。

所述基体可以为板状或者网状。

金属氧化物底层可以为锡锑氧化物底层、钌铱氧化物底层、钌钛氧化物底层、钌钽氧化物底层、铱钽氧化物底层中的任一种。

可选地,在所述改性β-pbo2活性层中,所述石墨相氮化碳的含量为0.5~10wt%。

根据本申请的另一方面,还提供了一种石墨相氮化碳改性的二氧化铅电极的制备方法,所述制备方法包括以下步骤:

s100、在基体表面上制备金属氧化物底层;

s200、在所述金属氧化物底层上制备α-pbo2中间层;

s300、在所述α-pbo2中间层上制备改性β-pbo2活性层,得到所述二氧化铅电极。

可选地,在进行s100之前还包括对基体进行预处理。

对基板的预处理包括:将基体放入含有丙酮和naoh的溶液中,超声,之后在高温条件下在草酸溶液中刻蚀,清洗,放入草酸保存液中保存,待用。对基板进行预处理,可以具有增加电沉积面积,增大基底与活性层的结合力的效果。

下面以钛基体为例,介绍基体的处理方式:

钛基体的预处理,钛基体可以为钛板或钛网,将加工好的钛基体,依次用不同目数的砂纸打磨,用去离子水洗净;将打磨好的钛基体放入丙酮和0.5moll-1naoh(v/v=1:1~1:5)溶液中超声处理30min~60min,再置于去离子水中超声30min~60min;之后将钛基体置于70℃~90℃的10~30%(质量分数)草酸刻蚀液中刻蚀1h~5h,然后用大量的去离子水清洗刻蚀之后的钛基体,再放入0.5%~2%(质量分数)的草酸保存液中保存待用。

可选地,在步骤s100中,在基体表面上制备金属氧化物底层。

金属氧化物底层中含有至少两种金属元素,例如锡和锑。

制备金属氧化物底层:将含有金属元素盐类化合物的涂覆液,涂覆在基体上,烘干,焙烧,得到金属氧化物底层。

金属氧化物底层的制备步骤可以重复9~15次。

下面介绍具体的金属氧化物底层的制备方法:将金属元素盐类化合物溶于浓盐酸和异丙醇混合溶液中制成涂覆液,将涂覆液均匀涂覆于处理后的钛基体表面上,在烘箱内100℃~140℃烘干10min~20min,再将烘干的钛基体置于马弗炉中500℃~700℃焙烧10min~20min,如此重复9~15次,最后一次在马弗炉中的焙烧时间为1~2小时,自然冷却至室温。

可选地,在步骤s200中,在所述金属氧化物底层上制备α-pbo2中间层。

制备α-pbo2中间层:

下面介绍具体的α-pbo2中间层的制备方法:将带有金属氧化物底层的基体作为阳极,配合使用合适的阴极,在碱性镀液中,电沉积,得到α-pbo2中间层。

将带有金属氧化物底层的基体作为阳极,等面积的铜板作为阴极,电极间距1cm~3cm,电沉积的电流密度5ma/cm2~30ma/cm2,温度50℃~90℃,时间15min~120min,在碱性镀液中电沉积α-pbo2中间层,电沉积结束后用去离子水将电极表面洗净。

本申请中的石墨相氮化碳可以购买或者制备。

下面介绍石墨相氮化碳的制备方法:

将尿素或三聚氰胺置于马弗炉焙烧至500℃~700℃制得,焙烧时间0.5h~3h,升温速率为1℃~10℃/min。

可选地,在所述步骤s300中,在含有石墨相氮化碳和铅源的镀液中,在酸性含氟的条件下,进行电沉积,得到所述含石墨相氮化碳的改性β-pbo2活性层。

可选地,所述铅源包括硝酸铅、硫酸铅,醋酸铅,氯化铅、磷酸铅中的至少一种。

可选地,所述电沉积的条件为:电极间距1cm~3cm;电沉积的电流密度15ma/cm2~75ma/cm2;沉积温度45℃~90℃;沉积时间是15min~120min。

具体地,电极间距的上限独立地选自2cm、3cm;电极间距的下限独立地选自1cm、2cm。

电沉积的电流密度的上限独立地选自35ma/cm2、75ma/cm2;电沉积的电流密度的下限独立地选自15ma/cm2、35ma/cm2

沉积温度的上限独立地选自85℃、90℃;沉积温度的下限独立地选自45℃、85℃。

沉积时间的上限独立地选自45min、90min、120min;沉积时间的下限独立地选自15min、45min、90min。

可选地,在所述步骤s300中,在含有石墨相氮化碳、铅源、酸源、氟源的镀液中,进行电沉积,得到所述石墨相氮化碳的β-pbo2活性层;

其中,所述酸源包括硝酸、硫酸、盐酸、氢氟酸、磷酸中的任一种;

所述氟源包括氟化钠、氟化钾、氟化钙、氢氟酸、氟化镁、氟化铝中的任一种。

可选地,所述镀液中,铅源的含量为0.35mol/l~1mol/l;酸源的含量0.1mol/l~0.6mol/l;氟源的含量0.02mol/l~0.04mol/l;石墨相氮化碳的含量1g/l~10g/l。

可选地,所述镀液中含有表面活性剂。加入表面活性剂,具有增加镀层均匀度及氮化碳掺杂量的效果。

优选地,所述表面活性剂包括阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂中的至少一种;

优选地,所述表面活性剂在所述镀液中的含量0.1g/l~2g/l。

本发明公开了一种石墨相氮化碳改性的二氧化铅电极的制备方法,即以钛为基体,对钛基体进行表面预处理,通过热沉积在钛基体上制备锡锑氧化物底层,然后在含有锡锑氧化物底层的钛基体上电沉积制备α-pbo2中间层,最后在α-pbo2中间层上电沉积制备含石墨相氮化碳的β-pbo2活性层。相对于未改性的电极,该电极具有更高的活性表面积及活性位点,是一种有发展潜质的适用于降解废水中有机污染物的阳极材料。

本申请提供的石墨相氮化碳改性的二氧化铅电极,使有机物的转换率可达100%;总有机碳去除率为86%以上;

更优选地,总有机碳去除率为90%以上。

根据本申请的又一方面,还提供了一种降解有机废水的方法,利用上述任一项所述的石墨相氮化碳改性的二氧化铅电极或上述任一项所述的制备方法得到石墨相氮化碳改性的二氧化铅电极,催化湿式电氧化降解有机废水。

可选地,所述催化湿式电氧化降解有机废水的条件为:温度180~280℃;压力3.5~8mpa;氧源流量10~80ml/min;电流密度5~50ma/cm2

可选地,有机废水中含有苯酚,乙酸、甲基橙、双酚-a,异氟尔酮、丙烯酸等。

本申请中,石墨相氮化碳(g-c3n4)为非金属层状材料,其特殊的电子结构,使之展现出独特的性能,同时它还具备良好的热稳定性、化学稳定性,其基本结构单元包含三嗪环(c3n3)和三-s-三嗪环(c6n7),其中碳和氮原子以间隙排列的方式组合,且结构单元之间以氮原子为节点相互连结并不断延伸,形成具有无限扩展的平面结构,g-c3n4纳米材料具有耐压、耐磨的特性,将其引入材料表面,能够增强材料的持久性延长其使用寿命,因此,我们提出将g-c3n4引入到二氧化铅电极的活性层中,以提高电极的电催化氧化活性及电极的使用寿命,并首次应用于催化湿式电氧化技术中。

本申请能产生的有益效果包括:

1)本申请所提供的石墨相氮化碳改性的二氧化铅电极,其中锡锑氧化物底层能够有效防止降解有机物过程中产生的新生态的氧透过二氧化铅活性层与钛基底反应,避免使其钝化,一定程度上增加了电极的使用寿命。

2)本申请所提供的石墨相氮化碳改性的二氧化铅电,其中石墨相氮化碳引入β-pbo2活性层,显著提高了电极的稳定性,增加了电极的寿命。

3)本申请所提供的石墨相氮化碳改性的二氧化铅电极,其中石墨相氮化碳引入β-pbo2活性层,增加了电极表面的活性位点,从而增加了电极的降解有机物的能力。

附图说明

图1为本申请中g-c3n4两种可能基本结构单元图:三嗪环和三-s-三嗪环。

图2为本申请一种实施方式中g-c3n4改性的循环伏安曲线

图3为本申请一种实施方式中g-c3n4及阴离子表面活性剂改性的二氧化铅电镜图。

具体实施方式

下面结合实施例详述本申请,但本申请并不局限于这些实施例。

本发明的目的是这样实现的,该石墨相氮化碳改性的二氧化铅电极包括:

钛基体;

热沉积在钛基体上的锡锑氧化物底层;

电沉积在锡锑氧化物底层上的α-pbo2中间层;

制备石墨相氮化碳;

电沉积在α-pbo2中间层上的石墨相氮化碳改性的β-pbo2活性层。

所述的石墨相氮化碳改性的二氧化铅电极的制备方法包括以下步骤:

①、钛基体的预处理,钛基体可以为钛板或钛网,将裁好的钛基体,依次不同目数的砂纸打磨,用去离子水洗净;将打磨好的钛基体放入丙酮和0.5moll-1naoh(v/v=1:1~1:5)中超声处理30min~60min,再置于去离子水中超声30min~60min;之后将钛基体置于70℃~90℃的10~30%(质量分数)草酸刻蚀液中刻蚀1h~5h,然后用大量的去离子水清洗刻蚀之后的钛基体,再放入0.5%~2%(质量分数)的草酸保存液中保存,待用;

②、锡锑氧化物底层的制备,将四氯化锡和三氯化锑溶于浓盐酸和异丙醇混合溶液中制成涂覆液,将涂覆液均匀涂覆于处理后的钛基体表面上,在烘箱内100℃~140℃烘干10min~20min,再将烘干的钛基体置于马弗炉中500℃~700℃焙烧10min~20min,如此重复9~15次,最后一次在马弗炉中的焙烧时间为1~2小时,自然冷却至室温;

③、α-pbo2中间层的制备,将带有锡锑氧化物底层的钛基体作为阳极,等面积的铜板作为阴极,电极间距1cm~3cm,电沉积的电流密度5ma/cm2~30ma/cm2,温度50℃~90℃,时间15min~120min,在碱性镀液中电沉积α-pbo2中间层,电沉积结束后用去离子水将电极表面洗净;

④、石墨相氮化碳的制备,将尿素、三聚氰胺等置于马弗炉焙烧至500℃~700℃制得,焙烧时间0.5h~3h,升温速率为1℃~10℃/min;

⑤、石墨相氮化碳改性的β-pbo2活性层的制备,将带有α-pbo2中间层钛基体作为阳极,等面积的铜板作为阴极,电极间距1cm~3cm,电沉积的电流密度15ma/cm2~75ma/cm2,沉积温度45℃~85℃,沉积时间是15min~120min,在酸性含氟硝酸铅镀液中电沉积改性的β-pbo2活性层,沉积结束后用去离子水将二氧化铅电极洗净。

可选地,步骤②中所述的涂覆液是由四氯化锡和三氯化锑质量比为5:1~20:1。

可选地,步骤③中所述的碱性镀液是将氧化铅及氢氧化钠加入到去离子水中,超声震动10min~30min至完全溶解并混合均匀,溶液的各组分含量:氧化铅0.1mol/l~0.6mol/l,氢氧化钠0.05mol/l~0.5mol/l。

可选地,步骤⑤中所述的酸性含氟硝酸铅镀液是将硝酸铅、硝酸、氟化钠溶解于去离子水中,超声震动10min~30min至完全溶解并混合均匀,溶液的各组分含量:硝酸铅0.35mol/l~1mol/l、硝酸0.1mol/l~0.6mol/l、氟化钠0.02mol/l~0.04mol/l,氮化碳1g/l~10g/l。

优选地,酸性含氟硝酸铅镀液中可以加入少量表面活性剂。

实施例中,样品降解有机物的性能采用岛津总有机碳分析仪测定。

实施例中,有机物的转化率采用hplc-p1201型高效液相色谱仪器测定。

有机物转化率=(c0-ct)/c0×100%

c0为初始有机物浓度,ct为t时刻初始有机物浓度

总有机碳去除率=(toc0-toct)/toc0×100%

toc0为初始总有机碳,toct为t时刻总有机碳,

本申请中,总有机碳包括苯酚、乙酸、甲基橙、双酚-a,异氟尔酮、丙烯酸中的至少一种。

对比例

为了便于与本发明产品的比较,本申请还提供了未改性的二氧化铅电极作为对比例。

电极具体制备方法如下:

(一)钛基体的预处理,将裁好的钛基体(3cm*4cm),依次不同目数的砂纸打磨,用去离子水洗净;将打磨好的钛网放入丙酮和0.5moll-1naoh(v/v=1:3)中超声处理30min,再置于去离子水中超声30min;之后将钛基体置于90℃的20%(质量分数)草酸刻蚀液中刻蚀1h,然后用大量的去离子水清洗刻蚀之后的钛基体,再放入0.5%(质量分数)的草酸保存液中保存,待用;

(二)锡锑氧化物底层的制备,将20g四氯化锡和1g三氯化锑(质量比20:1)溶于2g浓盐酸(浓度为37wt%)和80g异丙醇混合溶液中制成涂覆液,将涂覆液均匀涂覆于处理后的钛基体表面上,在烘箱内100℃烘干20min,再将烘干的钛基体置于马弗炉中600℃℃焙烧20min,如此重复12次,最后一次在马弗炉中的焙烧时间为2小时,自然冷却至室温;

(三)α-pbo2中间层的制备,将带有锡锑氧化物底层的钛基体作为阳极,等面积的铜板作为阴极,电极间距1cm,电沉积的电流密度15ma/cm2,温度90℃,时间30min,镀液中电各组分含量:氧化铅0.6mol/l,氢氧化钠0.1mol/l,电沉积结束后用去离子水将电极表面洗净;

(四)β-pbo2活性层的制备,将带有α-pbo2中间层钛基体作为阳极,等面积的铜板作为阴极,电极间距1cm,电沉积的电流密度75ma/cm2,沉积温度85℃,沉积时间是45min,镀液中各组分含量:硝酸铅0.35mol/l、硝酸0.1mol/l、氟化钠0.04mol/l,沉积结束后用去离子水将二氧化铅电极洗净。

实施例1

(一)钛基体的预处理,将裁好的钛基体(3cm*4cm),依次不同目数的砂纸打磨(具体依次为240#,600#,1200#),用去离子水洗净;将打磨好的钛网放入丙酮和0.5moll-1naoh(v/v=1:3)中超声处理30min,再置于去离子水中超声30min;之后将钛基体置于90℃的20%(质量分数)草酸刻蚀液中刻蚀1h,然后用大量的去离子水清洗刻蚀之后的钛基体,再放入0.5%(质量分数)的草酸保存液中保存,待用;

(二)锡锑氧化物底层的制备,将20g四氯化锡和1g三氯化锑(质量比20:1)溶于由2g浓盐酸(浓度为37wt%)和80g异丙醇组成的混合溶液中制成涂覆液,将涂覆液均匀涂覆于处理后的钛基体表面上,在烘箱内100℃烘干20min,再将烘干的钛基体置于马弗炉中600℃焙烧20min,如此重复12次,最后一次在马弗炉中的焙烧时间为2小时,自然冷却至室温;

(三)α-pbo2中间层的制备,将带有锡锑氧化物底层的钛基体作为阳极,等面积的铜板作为阴极,电极间距1cm,电沉积的电流密度15ma/cm2,温度90℃,时间30min,镀液中各组分含量:氧化铅0.6mol/l,氢氧化钠0.1mol/l,电沉积结束后用去离子水将电极表面洗净;

(四)石墨相氮化碳的制备,将三聚氰胺置于马弗炉焙烧至550℃,焙烧时间为2小时,升温速率为2℃/min,得到石墨相氮化碳;

(五)β-pbo2活性层的制备,将带有α-pbo2中间层钛基体作为阳极,等面积的铜板作为阴极,电极间距1cm,电沉积的电流密度75ma/cm2,沉积温度85℃,沉积时间是45min,镀液中各组分含量:硝酸铅0.35mol/l、硝酸0.1mol/l、氟化钠0.04mol/l,石墨相氮化碳1g/l,沉积结束后用去离子水将二氧化铅电极洗净,得到石墨相氮化碳改性的二氧化铅电极,记作样品1#。

在样品1#中,在改性β-pbo2活性层中,石墨相氮化碳的含量为1wt%,(利用xrf测试。)

以制得的上述改性电极样品1#为阳极,相同面积大小的钛网为阴极,两电极平行相对,进行催化湿式电催化氧化降解300ml异氟尔酮浓度为10000ppm的废水实验,加入308g硫酸钠(浓度为0.2mol/l)作为电解液,电极间距6cm,温度250℃,压力为6.5mpa,氧气流量30ml/min,电流密度为50ma/cm2,两个小时异氟尔酮转化率可达到100%,总有机碳去除率为89%,要高于未改性的电极71%。

实施例2

(一)钛基体的预处理,将裁好的钛基体(3cm*4cm),依次不同目数的砂纸打磨(240#,600#,1200#),用去离子水洗净;将打磨好的钛网放入丙酮和0.5moll-1naoh(v/v=1:3)中超声处理30min,再置于去离子水中超声30min;之后将钛基体置于90℃的20%(质量分数)草酸刻蚀液中刻蚀1h,然后用大量的去离子水清洗刻蚀之后的钛基体,再放入0.5%(质量分数)的草酸保存液中保存,待用;

(二)锡锑氧化物底层的制备,将30g四氯化锡和和1.5g三氯化锑(质量比20:1)溶于由4.0g浓盐酸(浓度为37wt%)和120g异丙醇组成的混合溶液中制成涂覆液,将涂覆液均匀涂覆于处理后的钛基体表面上,在烘箱内100℃烘干20min,再将烘干的钛基体置于马弗炉中600℃焙烧20min,如此重复12次,最后一次在马弗炉中的焙烧时间为2小时,自然冷却至室温;

(三)α-pbo2中间层的制备,将带有锡锑氧化物底层的钛基体作为阳极,等面积的铜板作为阴极,电极间距1cm,电沉积的电流密度15ma/cm2,温度90℃,时间30min,镀液中各组分含量:氧化铅0.6mol/l,氢氧化钠0.1mol/l,电沉积结束后用去离子水将电极表面洗净;

(四)石墨相氮化碳的制备,将三聚氰胺置于马弗炉焙烧至550℃,焙烧时间为2小时,升温速率为2℃/min,得到石墨相氮化碳;

(五)β-pbo2活性层的制备,将带有α-pbo2中间层钛基体作为阳极,等面积的铜板作为阴极,电极间距2cm,电沉积的电流密度35ma/cm2,沉积温度90℃,沉积时间是90min,镀液中各组分含量:氯化铅0.35mol/l、盐酸0.1mol/l、氢氟酸0.04mol/l,石墨相氮化碳3g/l,活性表面剂las1g/l,沉积结束后用去离子水将二氧化铅电极洗净得到石墨相氮化碳改性的二氧化铅电极,记作样品2#。

在样品2#中,在改性β-pbo2活性层中,石墨相氮化碳的含量为6.3wt%。

以制得的上述改性电极样品2#为阳极,相同面积大小的钛网为阴极,两电极平行相对,进行催化湿式电催化氧化降解300ml异氟尔酮浓度为10000ppm的废水实验,加入308g硫酸钠0.2mol/l,电极间距6cm,温度250℃,压力为6.5mpa,氧气流量20ml/min电流密度为50ma/cm2,两个小时异氟尔酮转化率可达到100%,总有机碳去除率为96%,要高于未改性的电极71%。

实施例3

降解丙烯酸浓度为50000ppm的废水,选阳极为实施例2中改性的二氧化铅电极即样品2#,阴极为钛板,选择两阴两阳的、阳极为环状在内部阴极为环状在外部排布方式,催化剂在整个反应装置中且电极在反应装置下端,加入催化剂为无规则的活性炭,加入300g的10wt%的硫酸钠为电解质,氧气流量40ml/min,温度为260℃,压力为7mpa,电流密度控制为20ma/cm2,停留时间为1.5h,测得的出水总有机碳去除率可到94.5%。

实施例4

(一)钛基体的预处理,将裁好的钛基体(3cm*4cm),依次不同目数的砂纸打磨,用去离子水洗净;将打磨好的钛网放入丙酮和0.5moll-1naoh(v/v=1:3)中超声处理30min,再置于去离子水中超声30min;之后将钛基体置于90℃的20%(质量分数)草酸刻蚀液中刻蚀1h,然后用大量的去离子水清洗刻蚀之后的钛基体,再放入0.5%(质量分数)的草酸保存液中保存,待用;

(二)锡锑氧化物底层的制备,将20g四氯化锡和1g三氯化锑(质量比20:1)溶于由4g浓盐酸(浓度为37wt%)和100g异丙醇组成的混合溶液中制成涂覆液,将涂覆液均匀涂覆于处理后的钛基体表面上,在烘箱内100℃烘干20min,再将烘干的钛基体置于马弗炉中600℃焙烧20min,如此重复12次,最后一次在马弗炉中的焙烧时间为2小时,自然冷却至室温;

(三)α-pbo2中间层的制备,将带有锡锑氧化物底层的钛基体作为阳极,等面积的铜板作为阴极,电极间距1cm,电沉积的电流密度30ma/cm2,温度85℃,时间60min,镀液中电各组分含量:氧化铅0.6mol/l,氢氧化钠0.1mol/l,电沉积结束后用去离子水将电极表面洗净;

(四)石墨相氮化碳的制备,将尿素置于马弗炉焙烧至500℃,焙烧时间为2小时,升温速率为1℃/min,得到石墨相氮化碳;

(五)β-pbo2活性层的制备,将带有α-pbo2中间层钛基体作为阳极,等面积的铜板作为阴极,电极间距1cm,电沉积的电流密度75ma/cm2,沉积温度85℃,沉积时间是45min,镀液中各组分含量:磷酸铅0.5mol/l、磷酸0.1mol/l、氟化镁0.02mol/l,石墨相氮化碳2g/l,活性表面剂ctab1g/l,沉积结束后用去离子水将二氧化铅电极洗净,得到石墨相氮化碳改性的二氧化铅电极,记作样品3#。

在样品3#中,在改性β-pbo2活性层中,石墨相氮化碳的含量为4.7wt%。

乙酸浓度为20000ppm的废水,选制得的上述改性电极为阳极,阴极为钌钛电极,选择一阴一阳,电极同轴呈环状的排布方式,阳极在内、阴极在外,催化剂在整个反应装置中且电极在反应装置下端,加入催化剂为无规则的活性炭,加入300g浓度为1wt%的氯化钠水溶液为电解液,电极间距6cm,氧气流量50ml/min,温度为260℃,压力为6.5mpa,电流密度控制为30ma/cm2,停留时间为2h,测得的出水总有机碳去除率可到86.7%。

实施例5

分别对样品1#电极~样品3#电极和对比例做循环伏安特性测试,测试仪器为电化学工作站(chi630上海辰华),测试条件为扫描速度为50mv/s,室温。

测试结果如图2所示,由该图可以看出,掺杂c3n4后的电极具有更大的活性表面积,意味着改性电极具有更大多的电化学活性位点。

实施例6

分别对样品1#电极~样品3#电极进行扫描电镜测试,仪器为扫描电镜。测试结果表明,样品1#~3#均表现出颗粒大小均匀;

以样品2#为典型代表,图3为样品2#的扫描电镜图,由该图可以看出,电极颗粒大小均匀、颗粒均一,呈现出良好的“金字塔”形貌。

以上所述,仅是本申请的几个实施例,并非对本申请做任何形式的限制,虽然本申请以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限制本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请技术方案的范围内,利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例,均属于技术方案范围内。

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