掺杂Ce的二氧化铅电极制备及酸性红B染料废水的电解

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1、精选公文范文管理资料掺杂Ce的二氧化铅电极制备及酸性红B染料废水的电解　　活性染料是纺织工业、食品着色剂、印刷、化妆品制造业等重要领域中的一种典型的污染物。　　酸性红B[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料是具有代表性的染料之一，广泛用于纤维、丝、尼龙、羊毛和皮革的染色。染料废水具有成分复杂、毒性生化性差等特点，难以采用常规方法进行治理。目前采用的处理染料废水的方法主要有生化法、混凝法、吸附法等，但这些方法普遍存在着处理效率低、治理成本高和二次污染等不足。　　电化学氧化法具有鲜明催化特点、高效并且成本低，操作简便

2、，易于工业化应用。　　电化学氧化的处理效率与电极材料密切相关，PbO2电极因具有析氧过电位高、耐蚀性好、导电性能优异等特征，被广泛应用于化工生产、水污染物处理等领域。国内外出现了用Ni、Fe、Co、Bi、稀土元素等修饰PbO2电极的研究。以上研究表明，离子掺杂PbO2后，电极催化氧化能力提高，处理效果增强。稀土元素的掺杂起到了优化电极的导电性、提高电极的析氧电位等作用。目前研究表明，镧、铒修饰二氧化铅电极取得了较好的效果，La2O3-β-PbO2电极降解水中对氯苯酚，与常规β-PbO2电极相比，不但有较高的去除率，而且具有较高的电

3、流效率;Er2O3能够分散PbO2内部的应力，提高电极性能。稀土元素Ce(Ⅵ)及其氧化物有强大的氧化能力，充分降解有机物，被广泛用于氧化反应催化剂。本文主要研究采用电沉积制备掺杂Ce的二氧化铅电极，通过电极的表征比较Ce-PbO2/C、PbO2/C的性能，以酸性红B为处理对象，以修饰电极为工作电极，石墨为阴极，考察不同电压、离子强度、电极间距及pH对降解酸性红B效果的影响，并对降解过程进行初步分析。　　1实验部分　　1.1[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料试剂及仪器　　试剂主要有酸性红B(北京化学试剂厂)、P

4、b(NO3)2(分析纯)、NaF(分析纯)、Cu(NO3)2·3H2O(分析纯)、HNO3(分析纯)、Ce(SO4)2·4H2O(分析纯)。　　仪器主要有哈希DＲB200COD消解仪、DH1720A-6型直流稳压稳流电源(北京大华无线电仪器厂)，90-4数显控温磁力搅拌器(上海振荣科学仪器有限公司)、UV-2000分光光度计(尼龙柯仪器有限公司)、电化学工作站(上海天辰)。　　1.2电极制备　　石墨基体预处理:石墨板用砂纸打磨使粗糙表面平坦、光滑，同时将边角打磨成弧状以减少边缘效应。石墨板浸泡在2mol/LNaOH中1h，碱洗后的

5、石墨板置于1mol/L的HNO3中浸泡20min取出后用蒸馏水清洗干净，晾干后备用。　　PbO溶解于3.5mol/L的NaOH溶液中至饱和，阴阳极均为石墨，电流密度为60mA/cm2，40℃电沉积1h，电沉积形成α-PbO2镀层;取出阳极用去离子水冲净，放入含有Pb(NO3)2、CTAB([键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料十六烷基三甲基溴化铵)、NaF、Cu(NO3)2、HNO3、Ce(SO4)2的酸性镀液中，50mA/cm2，45℃电沉积3h形成掺杂铈的β-PbO2。　　1.3电解酸性红B染料废水配制浓度为

6、1000mg/L、盐度10g/L的酸性红B染料废水，Ce-PbO2/C为阳极，工作面积为9cm2，石墨为阴极电解130mL染料废水，支持电解质为氯化钠，反应时间为1h，分别考察电压、离子强度、电极间距及pH对处理效果的影响。主要测试指标有COD、染料吸光度和氨氮。　　1.4分析方法　　采用S-4700冷场发射扫描电镜，扫描电压为20kV。观察修饰电极表面的细致形貌，了解电极表面颗粒的分布情况。采用日本理学公司制造的D/Max2500VB2+/PC转靶X射线衍射仪对电极的镀层进行相组成分析。X射线光电子能谱用VGESCALABMKⅡ

7、型X射线能谱仪测量，Al[键入文字][键入文字][键入文字]精选公文范文管理资料作为激发光源，测定电极表面的原子价态。使用电化学工作站，在一定条件下对其进行循环伏安扫描，分析电极的催化氧化能力。　　使用UV-2000分光光度计，在波长514nm处测定染料的吸光度;采用重铬酸钾氧化法测定COD;氨氮测定采用钠试试剂法，在420nm处测定吸光度，COD去除率、脱色率和氨氮去除率采用公式(1)计算:【1】　　　　式中:A0代表COD初始浓度或染料初始吸光度或是氨氮初始浓度，At代表反应t时间后的COD浓度或是染料的吸光度或是氨氮的浓度。

8、紫外可见吸收光谱在U-3010紫外可见分光光度计(HitachiCo.Japan)上扫描，扫描范围250～650nm。中间产物的检测采用GC7890/MS5975分析，进样口温度为250℃，进样量为1μL，载气为氦气，流量1.0mL/min。升温程