PbO2-CeO2電極的電沉積制備與性能研究.pdf

1、采用電沉積法摻雜Ce3+制備了PbO2-CeO2電極，并考察了Ce3+對二氧化鉛電極性能及電結晶過程的影響。研究表明：隨著鍍液中Ce3+含量增高，鍍層表面粗糙度明顯降低，晶粒尺寸減小，當Ce3+含量為3mmol/L時，晶粒尺寸最小為16.2nm，鍍層中鈰含量為0.70％（At%），穩(wěn)定性實驗中電極的強化壽命為74h，是PbO2電極的2倍左右，極化曲線中析氧電位正移為1.77V，更有利于有機污染物的電催化降解。通過循環(huán)伏安（CV）、計時電

2、流（CA）和交流阻抗（EIS）研究了Ce3+對二氧化鉛電沉積過程的影響，發(fā)現(xiàn)摻雜Ce3+不會改變二氧化鉛的電結晶方式，摻雜前后均符合擴散控制下的三維瞬時成核模型，但是隨著Ce3+摻雜，循環(huán)伏安曲線中相同電流密度下電位正移，計時電流曲線中同一階躍電位下峰值電流密度降低，達到峰值的時間延長，交流阻抗圖譜中阻抗變大，說明Ce3+摻雜對二氧化鉛電結晶過程起到阻礙作用。
　　硝酸鉛鍍液中添加CeO2納米顆粒電沉積制備了PbO2-CeO2復合

3、電極，并考察了CeO2納米顆粒對二氧化鉛電極性能的影響。當鍍液中CeO2納米顆粒含量為50 mmol/L，電流密度為30 mA/cm2，攪拌速度為180rpm，鍍液溫度為30℃時，鍍層中鈰含量最高達8.79%（At%），是PbO2-CeO2電極鍍層中鈰含量的12倍左右，且復合電極的強化壽命達135h，是PbO2-CeO2電極的2倍左右，PbO2電極的4倍左右，循環(huán)伏安曲線中PbO2-CeO2復合電極的析氧電位最大，降解污染物時副反應發(fā)生

4、的概率最低。
　　PbO2-CeO2復合電極電催化降解孔雀石綠（MG）實驗發(fā)現(xiàn)，當電流密度為30mA/cm2，MG初始濃度為30mg/L，pH值為5，電解質Na2SO4濃度為0.20mmol/L時，降解90min，MG脫色率和COD去除率分別為95.37%、69.36%，且降解過程均符合準一級動力學模型。連續(xù)循環(huán)伏安曲線及重復降解實驗表明PbO2-CeO2復合電極電催化氧化能力較好，抗毒化鈍化能力較強，可重復利用性較高，穩(wěn)定性較好