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1、分类号：TQ153密级：UDC：620编号：201221802015河北工业大学硕士学位论文Fe/TiN/PbO2-CeO2电极及其在苯酚降解中的应用论文作者：王丽康学生类别：全日制学科门类：工学学科专业：材料学指导教师：张建新职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofMaterialogyTHEFe/TiN/PbO2-CeO2ELECTRODEANDITSAPPLICATIONINPHENOLD
2、EGRADATIONbyWangLikangSupervisor:Prof.ZhangJianxinMay2015河北工业大学硕士学位论文摘要二氧化铅作为一种传统的电极材料，具有耐蚀性好、析氧电位高、导电性好等特性，因而广泛应用于各类工业生产中。为了解决钛基二氧化铅电极成本高、基体易钝化等问题，本文以Q235钢为基体，制备了Fe/TiN/PbO2-CeO2电极。该电极以反应等离子喷涂的TiN涂层作为中间层，电沉积α-PbO2作为过渡层，过渡层上电沉积β-PbO2-CeO2为催化层。探讨了制备工艺条件对电
3、极表面结构、形貌和电化学性能的影响，并且以苯酚为目标有机物，研究了电极降解工艺对苯酚降解效果及其影响因素。通过研究催化层制备工艺参数-电沉积时间、镀液温度、电流密度以及稀土CeO2的添加对电极组织结构和电化学性能的影响，得出了最佳的制备工艺：Pb(NO)3190g/L，Cu(NO)315g/L，NaF0.5g/L，添加稀土CeO210g/L，采用HNO3调节电解液2的pH值为2-3之间，电流密度为15mA/cm，电沉积温度为70℃，电沉积时间为2h。研究了Fe/TiN/PbO2-CeO2电极的电化学性能
4、、强化寿命和对模拟苯酚废水的降解效果，结果显示该电极的析氧电位约2.1V，在1.0mol/LH2SO4溶液中的强化寿命为219h，并且对苯酚的降解率达到91.7%。与Fe/TiN/PbO2和Ti/PbO2电极在相同条件下所测得的结果进行对比，Fe/TiN/PbO2-CeO2电极的强化寿命最高，并且在电解过程中槽电压较低，电极性能更稳定。在对苯酚降解过程中，通过改变pH值、温度、电流密度、电解质Na2SO4的浓度以及电解时间，分析了降解工艺对降解效果的影响，得出了最佳降解工艺条件：苯酚初始浓度为100mg
5、/L，无水Na2SO4浓度为0.1mol/L，pH值约为3，在温度为230℃，电流密度为30mA/cm条件下电解2.5h。关键字：Q235钢反应等离子喷涂CeO2析氧电位强化寿命苯酚降解率I河北工业大学硕士学位论文ABSTRACTAsatraditionalelectrodematerial,PbO2ischaracterizedbyanticorrosion,highoxygenevolutionpotential,highelectricconductivity,etc.,andiswidelyus
6、edinvariousindustryfields.TosolvetheproblemsofhighcostandtheinactivationofthebaseTiofTi-basedPbO2electrodes,thispaperdevelopedanFe/TiN/PbO2-CeO2electrodewithsteelQ235asthebase,andplasma-sprayedTiNasinterlayer,electro-depositedα-PbO2andβ-PbO2-CeO2astransi
7、tionandcatalystlayer.Thestructure,surfacemicrostructureandelectrochemicalperformanceofFe/TiN/PbO2-CeO2electrodewerestudiedandthephenolremovalrateandinfluencefactorsofperformancedegradationwereinvestigated.Theimpactofelectro-depositiontime,electro-deposit
8、iontemperature,currentdensityandtheadditionofCeO2onelectrochemicalperformancewerestudied.Thebestpreparationparameterswereobtained：190g/LPb(NO)3,15g/LCu(NO)3,0.5g/LNaF,CeO210g/L,pH2-3withHNO3,depositiontemperature70℃,deposi
