李晓良,徐 浩,延 卫(西安交通大学环境科学与工程系,陕西 西安 710049)

高效Ti/PbO2电极制备及对酸性红G的降解研究

李晓良,徐 浩*,延 卫**(西安交通大学环境科学与工程系,陕西 西安 710049)

以十二烷基三甲基氯化铵(DTAC)作为添加剂,采用共沉积方式制备新型Ti/PbO2电极,分别采用扫描电镜、X射线衍射、循环伏安扫描、交流阻抗、X射线光电子能谱及强化寿命等手段对电极性能进行表征,并以酸性红G(ARG)作为目标有机物,考察了添加剂对电极性能的影响.结果表明,经过DTAC改性,电极表层晶相仍为β-PbO2,但电极表面颗粒细化,比表面积增加,析氧过电位由1.845V提升至1.886V,膜阻抗由102.1Ω/cm2下降至55.7Ω/cm2.此外,通过ARG电催化降解及强化寿命测试表明,改性后电极的催化性能及稳定性能均有了很大的提高.其中,对于最优改性电极(PbO2-DTAC(0.5)),电解60min后ARG的脱色率高达86.8%,强化寿命可达到232.5h,是改性前电极寿命的2倍多(96h).

十二烷基三甲基氯化铵；改性；Ti/PbO2电极；电催化氧化

电催化氧化法是一种新型的绿色、高效水处理技术,被广泛研究与报道[1-2].该方法的“核心”部件是电极的阳极[3-4].理想的阳极应具备经济、稳定、高效等特点[5].

Ti/PbO2电极析氧过电位较高,耐腐蚀性较强且材料经济易得,因此是电催化氧化水处理技术中最常用的电极之一[6-7].然而,Ti/PbO2电极在使用过程中也暴露出一些缺陷[8-9],例如,相比于Ti/Sb-SnO2电极及硼掺杂金刚石薄膜(BDD)电极,此电极催化性能较弱;稳定性略差,在电解过程中,电极涂层易大片剥落等.因此,Ti/PbO2电极仍然需要进一步改进.

目前,关于Ti/PbO2电极……