钛基锶氧化物电极的制备及光电催化性能研究

来源 :华北水利水电学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xingredients
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近年来,高级氧化技术受到越来越多的关注,特别是光催化技术和电催化技术更是得到了广泛的研究和应用。光电催化技术是利用外加电压的作用,使电极内部形成了一个电势梯度,促进光生空穴和电子向相反方向移动,使空穴和电子得到有效分离,充分发挥光生空穴的氧化作用,提高降解效率的一种技术。和其他高级氧化技术相似,光电催化法能将废水中的有害有机污染物完全矿化,这是其他废水处理方法所无法比拟的,其在废水处理领域中,具有很好的研究和应用价值。   本文以涂覆-煅烧法制备了钛基锶氧化物系列电极,并利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色谱分析(EDS)等测试手段对电极进行了表征。以Sr(NO3)2和钛酸四丁酯等为原料,用涂覆-煅烧法制备了钛基锶钛电极,电极表征结果表明锶氧化物涂覆均匀,与基体结合牢固。同时以Sr(NO3)2和FeCl3等为原料制备了钛基锶铁氧化物电极,电极表征发现电极涂覆状况良好,钛基体表面结晶较好,出现了锶铁氧化物的衍射峰,SrFeO3-x/Ti电极表面为排列紧密、分布均匀的龟裂结构,涂层与基体结合牢固。   同时,研究了钛基锶氧化物电极对酸性橙II光电催化性能的研究。结果表明,用涂覆-煅烧法制备的钛基锶氧化物电极SrTiO3/Ti、SrFeO3-x/Ti都具有较好的光电催化活性。光电催化降解酸性橙II的降解率大于光催化和电催化的加和,光催化和电催化产生了协同作用。由于紫外灯发出的紫外线能量高于可见光,它能激发出更多的电子-空穴对,所以钛基锶氧电极在紫外线照射下的酸性橙II光催化降解率比在氙灯和钨灯下高,光电催化效果也比在钨灯和氙灯下要明显得多。   除此之外,由于污染物在光电极表面的时空分布也会大大影响污染物的降解效率,我们研究了电吸附对于污染物去除效率的影响,考察了外加电压、四环素初始浓度、活性炭纤维量、时间、初始pH条件等对ACF-DSA电极对污染物去除效率的影响。结果表明,外加电压为1000 mV时四环素的去除率最高。在酸性条件下活性炭纤维吸附能力最强,碱性最差。
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