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水污染问题成为人们目前亟待解决的问题之一,由于水污染的多样性与复杂性,传统的生物降解方法不能满足现代社会的需要。电化学氧化技术(AEOP)作为一种高级氧化技术(AOP),由于反应过程中产生羟基自由基(·OH),·OH具有极强的氧化性,可将有机污染物有效分解,甚至彻底转化为CO2、H2O等无机物。电化学氧化技术因其具有设备体积小,不产生任何二次污染,易与其它处理方法相结合等特性而受到广泛关注,呈现出良好的应用前景。
本文分别采用电沉积-热氧化法、涂覆法以及两者相结合的方法制备SnO2/Ti电极,通过优化电沉积-热氧化法配方参数、电沉积时间、电沉积溶液温度、电流密度、热处理条件、Sb掺杂量等工艺条件,研究电催化氧化苯酚的效率和电极电化学性能;并采用涂覆法在涂液中添加稀土元素Gd、Ce、La和金属元素Ni、Mn、Co,以及在涂覆层与钛基体之间添加电沉积层作为中间层对电极进行改性。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)等检测分析方法对不同制备方法与工艺条件所得的Sb-SnO2/Ti电极的涂层晶体结构、电极表面形貌进行分析与表征。
通过苯酚的电化学降解效率比较几种不同制备方法以及掺杂的SnO2/Ti电极电催化性能。结果表明:电沉积-热氧化法制备的Sb-SnO2/Ti电极苯酚降解率为48.57％,槽电压变化范围0.4V,比电沉积法制备的SnO2/Ti电极苯酚降解率高出10.05％;比涂覆法制备的Sb-SnO2/Ti电极苯酚降解率高出23.36％。电沉积-热氧化法制各的Sb-SnO2/Ti电极表面均匀、致密,电催化氧化性能高并且比较稳定。制备含中间层的Gd-Sb-SnO2/Ti电极和Ni-Sb-SnO2/Ti电极,其析氧电位分别为2.27V和1.99V,比Sb-SnO2/Ti电极的1.75V显著提高,可进一步改善电极电催化效率。