不同RuO2掺杂量Ti/SnO2-NiO-RuO2电极的电催化降解性能
2021-06-30唐静宜蔡毅雄邵艳群张燕斌
唐静宜,蔡毅雄,邵艳群,,张燕斌
(1.三峡大学电气工程及自动化学院,宜昌 443002;2.福州大学至诚学院材料工程系,福州 350002;3.福州大学材料科学与工程学院,福州 350116)
0 引 言
电极材料在电化学氧化处理工业污染废水中处于核心位置,决定着电催化氧化反应的速率、目标污染物的处理效率以及电化学工艺成本[1-3]。电极材料应既具有优异的催化活性,能够对电化学反应中参与的有机物进行活化,又具有良好的耐腐蚀性和较长的使用寿命[4-5]。目前,通过调节电极的电子结构来改变电催化活性是电催化领域的研究热点[6-7]。Ti/RuO2-SnO2电极在去除对苯顺二醇[8]、Ti/RuO2-ZrO2-SnO2电极在处理有机废水[9]、Ti/SnO2-Sb/PbO2氧化物涂层电极在降解10 mg·L-1甲基苯酚[10]方面都取得了较好的处理效果。作者制备了不同RuO2掺杂量的Ti/SnO2-NiO-RuO2电极,研究了其微观形貌、元素价态、表面活性、比表面积及电催化降解性能,为催化降解难处理有机废水提供参考。
1 试样制备与试验方法
试验材料为西北有色金属研究院生产的经喷砂处理的TA2钛板,尺寸为20 mm×20 mm×1.5 mm,采用超声清洗去除表面油污,在70 ℃、质量分数为10%的硫酸溶液中浸蚀2 h后用去离子水冲洗。分别将SnCl2、NiCl2、RuCl3·H2O溶于乙醇溶剂中配制成浓度为2 mol·L-1的溶液,然后添加物质的量分数分别为0,9.1%,16.7%,23.1%,28.6%的RuO2制成前驱体溶液。以锡的名义载量为1.4 mg·cm-2吸取前驱体溶液均匀涂覆在钛板上,置于500 ℃的马弗炉中保温10 min后取出,重复涂覆8次,第8次保温时间为2 h,得到Ti/SnO2-NiO-RuO2电极。
采用ZEISS Supra 55型扫描电镜(SEM)观察电极表面微观形貌,并用附带的Oxford X-MAX 50型能谱仪(EDS)测试微区成分。采用Thermo Scientific K-Alpha+型X射线光电子能谱仪(XPS)测试电极表面各元素的价态。……
