导　　师： 冯玉杰

学科专业： H3002

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 哈尔滨工业大学

摘　　要： 电极材料和制备方法是影响电极结构和电极电催化性能与稳定性的主要因素,本课题以稀土GD掺杂SNO<,2>电催化电极的制备及性能评价为主要内容.采用浸渍法、溶胶-凝胶法制备了稀土GD掺杂钛基SNO<,2>电催化涂层电极,研究了不同方法的制备工艺及其工艺参数的优化与确定.同时以苯酚为目标有机物,初步探讨了苯酚的电化学降解转化过程以及电极结构与电催化特性之间的关系.本论文首先对稀土的掺杂方式进行了探讨,确定了在电极表面层进行稀土掺杂的电催化电极的制备工艺.对影响稀土掺杂SNO<,2>电极催化效率及稳定性的主要因素:热处理温度和稀土的掺杂量进行了优化,确定了GD的热处理温度为700℃.通过对100:1、100:5、100:15(SN:GD摩尔比)几个不同稀土GD掺杂量所制备的电极性能评价,确定了GD的最佳掺杂量为100:1.在此基础上,我们又采用溶胶—凝胶技术制备稀土GD掺杂纳米DSA电极的表面涂层,确定了纳米DSA电极的制备工艺.对溶胶—凝胶法制备电极的主要影响因素:加水量、柠檬酸加入量、溶胶溶液PH值等进行了较详细的研究.确定了加水量与前驱体总量之比为36(摩尔比);柠檬酸加入量与前驱体总量之比为1.0(摩尔比);溶胶溶液PH值为2的最佳工艺条件.采用X-射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电子能谱(EDX)、X-射线光电子能谱(XPS)等检测分析方法对采用不同工艺所制备的稀土掺杂SNO<,2>电极的涂层晶体结构、电极表面形貌、电极表面涂层的元素组成以及化学结合状态进行了表征及分析.研究结果表明,稀土的掺杂会引起SNO<,2>晶粒中氧及SN、SB、GD分布状态的改变,从而导致电极电催化性能的改变;通过纳米涂层的制备,使电极表面裂纹减少,晶体颗粒发育完整,进而提高了电催化电极的性能.

关 键 词： 稀土 掺杂 电催化电极 溶胶 凝胶 纳米

分 类 号： [O646.5 TQ085.412]

领　　域： [理学] [理学] [化学工程]