新一代绿色化学--电合成邻硝基苯甲醛

使用甲基磺酸铈(Ⅳ)作为氧化媒质，采用PbO2/Ti—Pb作为电极，对间接电氧化合成邻硝基苯甲醛进行了研究．并对电解及化学氧化过程中的部分影响因素进行了分析。     

不同金属掺杂二氧化铅电极的对比研究

采用电沉积法制备了钛基PbO2电极和Co、Fe、La、Ce、Bi掺杂的钛基PbO2电极。利用扫描电镜、X射线荧光光谱仪、X射线衍射仪以及电化学工作站等,对比研究了不同金属掺杂PbO2电极的表面形貌、结构、电催化氧化性能和使用寿命。结果表明,Bi、Fe和Ce更容易掺杂到PbO2膜层中。Ti/PbO2–Bi和Ti/PbO2–Ce电极具有比其他电极更小的晶粒尺寸、更高的电催化氧化活性和更长的使用寿命,即Bi和Ce的掺杂能够提高Ti/PbO2电极的电催化氧化性能和使用寿命。     

不同金属氧化物膜电极上苯酚的电催化氧化

分别以自制的金属氧化物膜电极Ti/SnO2+Sb2O3、Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2和Ti/SnO2+Sb2O3/RuO2+PbO2为阳极，恒电流电解低浓度苯酚溶液，研究了不同金属氧化物阳极对苯酚电催化氧化过程的影响。实验结果表明：在实验条件下，苯酚溶液在3种金属氧化物膜电极上的电催化氧化过程的宏观动力学符合一级反应动力学规律，但不同金属氧化物阳极上苯酚电催化氧化过程的表观反应速率及电流效率有明显的差异。25℃下苯酚在Ti/SnO2+Sb2O3、Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2和Ti/SnO2+Sb2O3/RuO2+PbO2电极上电催化氧化的表观反应速率常数k分别为6.66×10-2min-1、2.49×10-2min-1和9.76×10-3min-1;瞬时电流效率随电解时间的增长而下降，初始电流效率分别为78.7%、38.9%、13.2%。以Ti/SnO2+Sb2O3电极为阳极电解60 min后，苯酚浓度从初始浓度2.13×10-3mol·L-1降至3.27×10-5mol·L-1，苯酚的转化率达98.5%;而在相同的反应条件下，以Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2和Ti/SnO2+Sb2O3/RuO2+PbO2为阳极时，苯酚的转化率只有82.7%和29.8%。对3种电极在苯酚溶液中的伏安特性的研究表明，Ti/SnO2+Sb2O3电极具有比Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2和Ti/SnO2+Sb2O3/RuO2+PbO2高的析氧电位，因此有利于有机物的氧化和过程电流效率的提高。     

新型钛基PbO2阳极电氧化降解 有机污染物的特性研究

用电沉积法制备了PbO2/SnO2+Sb2O3/Ti、Bi-PbO2/SnO2+Sb2O3/Ti、PbO2（超声）/SnO2+Sb2O3/Ti、Bi-PbO2（超声）/SnO2+Sb2O3/Ti等4种二氧化铅电极,用稳态极化曲线表征了它们的电催化性和选择性,分析了电解苯酚废水的处理效果,用加速寿命实验测定了电极寿命,用电子扫描电镜表征了沉积层晶相和形貌。结果表明：掺Bi可以提高电极的电催化性和电氧化苯酚的选择性,超声电沉积可以增大电极比表面积,提高电极的表观催化活性,显著增长电极加速寿命。     

不同金属氧化物阳极上甲基橙的电化学氧化降解

分别以Ti/SnO2+Sb2O3和Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极为阳极进行甲基橙的电化学氧化,研究了两种金属氧化物阳极上甲基橙氧化降解过程的反应速率、电流效率及COD的变化.结果表明,两种金属氧化物阳极都能有效氧化降解甲基橙,氧化反应符合一级反应动力学规律,在Ti/SnO2+Sb2O3和Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极上甲基橙氧化降解过程的表观速率常数分别为0.148和2.43×10-2 min-1. 以Ti/SnO2+Sb2O3为阳极电解30 min,甲基橙的浓度从初始时的0.305 mmol/L降至4.89×10-3 mmol/L,甲基橙的转化率达98.4%;在Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极上,相同电解时间下甲基橙的浓度只降至0.14 mmol/L,转化率为55.0%. 对不同电极上甲基橙电化学氧化过程电流效率的研究表明,Ti/SnO2+Sb2O3电极的电流效率明显高于Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极. Ti/SnO2+Sb2O3电极的反应速率大、电流效率高主要源于其较高的析氧电位.     

电化学氧化法制取烟酸的研究进展

介绍了直接电氧化法和间接电氧化法制取烟酸的原料及相应的电极反应,同时对直接电氧化法制取烟酸的电解槽、电极材料、离子交换膜及支持电解质等的研究进展进行了评述。直接电氧化法多采用Pt、PbO2和PbO2/Ti为阳极,Pb和Ni为阴极,离子交换膜为隔膜,电流效率可达70%。     

Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极在硫酸溶液中Cr3+氧化的电化学性能

对用聚合前驱体溶液通过热分解法制备的Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极在硫酸溶液中Cr3+电化学氧化的电化学性能进行了研究. 分别测定了以Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2和PbO2为阳极，硫酸介质中Cr3+电化学氧化过程的极化曲线、抗腐蚀性以及不同操作电流密度、Cr3+浓度、反应温度、硫酸浓度下的电流效率. 实验结果表明，聚合前驱体溶液通过热分解法制备的Ti/SnO2+Sb2O3/PbO2电极与PbO2电极相比具有更高的电催化活性和抗腐蚀性.     

PbO2电极氧化有机废水的研究

采用电沉积法制备PbO2电极及其复合电极,并以其为阳极对含酸性红B的模拟染料废水进行处理。结果表明Co-Bi-PbO2/Ti电极兼有较高的催化效果和较长的使用寿命,是今后研究和发展的重点。极化曲线的研究表明,Co-Bi-PbO2/Ti电极的析氧电位约在2.1Vvs.RE(RE:SO42-Hg2SO4Hg),明显高于石墨和Sn-SbOx/Ti电极,有较高的析氧过电位,这也正是Co-Bi-PbO2/Ti氧化有机物能力强的原因。     

二氧化铅膜电极用于木质素磺酸盐电氧化反应的研究──Ⅰ.电解条件对电氧化过程中芳香环开环反应的影响

用一种新型电极—PbO2膜电极作阳极对本质素磺酸盐溶液进行电氧化反应,研究中发现在电氧化过程中木质素磺酸盐除发生分子链断裂之外,芳香环开环反应也很显著。研究了溶液pH值、电解电压及电量对芳香环开环反应的影响。结果表明,高pH值条件对芳香环开环反应有利,这种条件下电压维持在3．0V左右具有良好的开环效果,电解电量的增加可提高芳香环开环的程度。     

二氧化铅膜电极用于木质素磺酸盐电氧化反应的研究：Ⅱ.电解条件？…

用一种新型电极－ＰｂＯ２膜电极对木质素磺酸盐溶液进行电氧化反应，研究了溶液ｐＨ值，电解电压和电量对电氧化过程中木质素磺酸盐脱色反应的影响。结果表明，当电解电解维持在２．５Ｖ左右时能有效地使木质素磺酸盐发生脱色反应，ｐＨ值条件有利于脱色反应的进行，电解电量的增加可提高脱色程度。     

On the performance of Ti/SnO2 and Ti/PbO2 anodesin electrochemical degradation of 2-chlorophenolfor wastewater treatment

Electrochemical oxidation of 2-chlorophenol was studied at Ti/PbO2 and Ti/SnO2 anodes. The performance of the electrodes was evaluated in terms of faradaic yield and fraction of toxic intermediates removed during the electrolysis. Results showed that, although similar average faradaic yields were obtained using Ti/PbO2 or Ti/SnO2 anodes, the latter material is preferred because of its better ability to oxidise toxic compounds. An effective electrochemical treatment (F50%) may be accomplished, in which electrolysis at Ti/SnO2 can be stopped when, in spite of a relatively high COD, only a small amount of easily biodegradable oxalic acid is present in the effluent.     

不同金属氧化物阳极组合降解苯酚过程比较分析

钛基氧化铱电极为代表的活性阳极析氧过电位低,钛基氧化铅电极为代表的非活性电极析氧过电位高。以钢板为阴极,选取了Ti/Ir-RuO_x作为单一阳极类型和Ti/Ir-RuOx_Ti/PbO_2作为双阳极类型,对比处理苯酚模拟废水的效果,从电流密度、pH值、苯酚模拟废水初始浓度和电解质类型4个方面来比较对苯酚处理效果的影响。实验表明,在电流密度为10 mA/cm~2、pH为7、苯酚模拟废水初始浓度为100 mg/L和加入少量NaCl为电解质的条件下,双阳极类型组合对苯酚模拟废水的处理效果要好于单阳极,去除率达到98%。     

电解法生产氯酸钠的阳极研究

分别用钛基铱钽、铱钽锡、二氧化铅和钌钛电极作阳极,测定了它们在强酸性条件下强化电解生命,以及电解生产氯酸钠的阳极电极电位、槽电压和电流效率,比较了４种电极作为电解法生产氯酸钠阳极的优劣。     

4种DSA阳极的制备及其电催化性能比较

制备了Ti/SnO2+Sb2O3, Ti/PbO2, Ti/Fe-PbO2和Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2四种形稳阳极材料,对其表面形貌进行了表征,同时测试了其在H2SO4溶液中的极化曲线. 以苯酚为目标污染物,用其进行了电催化降解实验. 结果表明,Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2电极催化活性最好,苯酚降解率可达95%. 添加锡锑中间层后,Ti/SnO2+Sb2O3/Fe-PbO2电极寿命显著提高,可达16 h. 苯酚在4种阳极上的电催化降解反应遵循一级反应动力学规律.     

Electrochemical degradation of phenol in aqueous solution on bismuth doped lead dioxide: a comparison of the activities of various electrode formulations

This paper describes the development of electrochemical processes for the oxidative degradation of toxic organic chemicals in waste waters. Doped bismuth lead dioxide anodes have been tested by the kinetic study of phenol anodic oxidation in aqueous solution. The main products during oxidative degradation of phenol are 1,4- benzoquinone, maleic acid and carbon dioxide. Several deposits of Bi2O5–PbO2 on Ti/(IrO2–Ta2O5) substrates have been prepared by anodic oxidation of Pb2+ and Bi3+ in aqueous solutions containing perchloric acid to increase the solubility of bismuth. To study the effect of perchlorate ions, the efficiency of the PbO2 deposit prepared from lead nitrate in an aqueous solution (pure PbO2) was compared with that of a deposit prepared from perchloric acid solution (perchlorate doped PbO2). Although the phenol is oxidized at the same rate on the two deposits, the charge corresponding to the total elimination of 1,4-benzoquinone is three times higher for perchlorate doped PbO2 than for pure PbO2. Phenol degradation is more efficiently carried out on a PbO2 anode doped with perchlorate and with bismuth than on the same electrode doped only with perchlorate. Among the electrodes tested in this work, the pure PbO2 anode is the most efficient for phenol degradation. It is assumed that certain active sites on the anode occupied by perchlorate ions do not participate in the transfer of oxygen atoms and that for the PbO2 electrode doped with bismuth, oxygen evolution is favoured to the detriment of oxygen atom transfer.     

Ti/SnO_2+Sb_2O_3+MnO_2/PbO_2阳极的制备及其性能

用热分解和电沉积联合方法制备了Ｔｉ／ＳｎＯ２＋Ｓｂ２Ｏ３＋ＭｎＯ２／ＰｂＯ２阳极．对该类电极进行了ＥＤＳ、ＳＥＭ、ＸＲＤ研究．测定了电极在１ｍｏｌ／ＬＨ２ＳＯ４溶液中的使用寿命和动力学参数．考察了其作为阳极用于含酚废水处理时的性能．结果表明，所制备电极在硫酸溶液中具有优良的电催化活性和电化学稳定性．