铑-钯双金属催化的4-氟苯酚电化学氢化脱氟反应

来源 :浙江工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiandancaozuo
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
含氟有机物(FOCs)应用日益广泛,然而许多FOCs具有毒性和持久性,难以自然降解。氢化脱氟(HDF)是含氟有机污染物(FOPs)的关键降解步骤,因此找到高效的HDF催化剂并揭示相关的HDF机理非常重要。本文以4-氟苯酚(4-FP)的HDF作为模型反应,通过筛选负载量和元素比例,开发了一种高效的Rh-Pd合金电催化剂并对相应的电催化HDF反应途径和机理进行了研究。具体研究内容和结论如下:以泡沫镍为基底,采用电沉积法制备了不同载量的Pd和Rh,Rh/Pd和Pd/Rh复合材料和Rh-Pd合金修饰电极。首先,在优化了pH值的水溶液中比较了各种催化电极的HDF活性。其次,使用配有能谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对具有最佳电催化活性的电极进行了表征。然后,利用动力学曲线分析了4-FP在Rh/Ni和Rh-Pd/Ni电极上的HDF路径。最后,使用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES)分析,热力学分析,以氢气为还原剂的氢化实验和循环伏安实验(CV)研究了4-FP在Rh-Pd/Ni电极上的还原机理。结果表明:与Rh相比,Rh-Pd合金能更快速地实现4-FP的HDF及其产物(苯酚,PhOH)的环氢化(RH)反应(产物为环己酮(CYC.one)和环己醇(CYC.ol));在Rh-Pd/Ni电极上,4-FP在pH=3的水相中HDF效率最高,4-FP的转化率和F-的收率都超过97%;除了由施加电流提供的电子之外,4-FP的HDF和PhOH的RH所需电子主要来自Ni的氧化溶解;4-FP的HDF可能遵循间接机理(吸附H原子为还原剂),催化剂上4-FP的吸附强度显著影响其HDF活性。采用更为稳定的碳纸作为基体制备了Rh/C和Rh-Pd/C电极。通过恒电流电解和CV实验对4-FP在Rh-Pd/C电极上的HDF过程进行了研究。首先,研究了碳纸种类和Pd、Rh载量对电极HDF活性的影响。然后,对4-FP在Rh-Pd/C电极上的电化学特性进行了研究。最后,研究了HDF的其他工艺参数(电流密度、阴极液pH和反应温度等)和反应路径。结果表明:Rh-Pd/C电极上Rh和Pd以合金的形式存在,该电极对反应物以及还原产物的吸附能力由大到小为:4-FP>PhOH>CYC.one>CYC.ol;在最佳的HDF条件下(阴极液pH为3,电流密度为1.6 mA cm-2,反应温度为303 K),4-FP转化率可达96%,F-的收率可达94%;4-FP在Rh-Pd/C电极上的降解途径与在Rh-Pd/Ni电极上相同,均为4-FP→PhOH→CYC.one→CYC.ol。非常高的HDF活性及其低毒性的降解终产物使得Rh-Pd合金电催化剂在FOPs污染的废水处理中具有潜在的应有价值。
其他文献
《化书》曾被列为杂家著作,而且对其思想的解读也是仁者见仁,智者见智,可见其思想并不属于纯而又纯的道教,至少是有争议的。当然,其中有些观点并非完全客观。
氮化钼(Mo-N)薄膜具有良好的稳定性、高硬度、优异的耐磨性和耐腐蚀性,使其在切削和成型工具加工中起到硬质保护涂层的作用。本论文通过磁控共溅射技术成功的在Si(100)和A 304不锈钢衬底上制备了未掺杂和金属掺杂的Mo-N薄膜。利用X射线衍射仪(XRD),扫描电子显微镜(SEM),三维轮廓仪,能量色散X射线光谱仪(EDX),纳米压痕仪,摩擦磨损实验机表征了 Mo-N薄膜的结构、微观形貌、组成成分
在大电流的作用下,支架涡流损耗已成为影响输电质量和电网安全运行的重要因素。通过分析涡流产生的原理,采用MagNet软件运用有限元方法对电缆和支架进行建模,对电流不同、电
还田秸秆腐解时能对土壤的热量、养分、微生物等环境质量参数产生明显影响,而土壤环境的改变也同时影响着还田秸秆的腐解进程。水稻秸秆是中国总量最丰富的三大秸秆资源之一,
基于1960-2008年中国气象台站降水量资料,NCEP/NCAR再分析资料,以及1980-2005年中国北方地区大气气溶胶光学厚度(AOD)资料,采用聚类分析和大气环流合成分析方法,研究冬半年多
眼蝶亚科隶属于鳞翅目蛱蝶科,是蛱蝶科中物种数目较多的一个类群。由于缺乏十分有效的形态学同源性状和分子数据,眼蝶亚科主要类群与其他相关蛱蝶科类群之间(环蝶亚科和绢蛱蝶亚
WG公司是我国少有的具备自主研发大功率兆瓦级高速永磁系列、电励磁直驱系列、直驱永磁系列的风力发电机制造企业之一,由于其产品结构复杂,实现难度大,长久以来,WG公司一直采
家校沟通是学校教育不可缺失的一部分,而随着信息时代的到来,信息技术与教育在家校沟通中结合运用是时代发展的必然趋势。因此,适应时代的变迁和发展,在科技日新月异的情况下
■目的 检测膀胱癌患者尿脱落细胞细胞角蛋白20表达情况并探讨其临床意义。方法 应用RT-PCR方法分别检测35例膀胱癌患者、8例泌尿生殖系良性疾病患者及4例健康自愿者自排
监督公职人员依法履职,是社会主义国家政权下人民民主主义本质之所在。监察委员会在宪法上的性质和地位有四种观点:民意机关(政权机关)、治权机关、准司法机关、法治机关,本