TiO2PbO2电极制备及其催化性能研究-开题报告.doc

届毕业设计（论文）开题报告 二级学院： 班 级： 学 生： 学 号： 指导教师： 职 称： 课题名称 TiO2/PbO2电极的制备及其催化性能的研究 课题类型 □ 毕业设计　 　　　　□ 毕业论文 起止时间 开题报告 （毕业设计：含课题来源及现状、设计要求、工作内容、设计方案、技术路线、预期目标、时间安排及参考文献等。字数为3000以上。） （毕业论文：含课题来源、研究价值，国内外研究现状，研究内容，研究方法，研究思路，论文提纲，预期目标，时间安排及参考文献等。字数为3000以上。） 一 本文研究背景 电催化氧化技术因其处理设备小、操作简单、易实现自动化、无二次污染等优点，在有机废水处理上备受关注。该技术是通过电极催化产生氧化性极强的羟基自由基，从而能够有效地降低有机物。TiO2因其价格低廉、无毒、性质稳定、催化活性高和光电性质优良等优点而受到人们广泛的关注，但因其受到较宽的能带隙和较高电阻的限制，使其光电催化性能受到严重的影响。为了克服这些缺陷，通常会对TiO2内部或者表面进行修饰改性以达到改善其光学性能、电学性能和催化性能等目的。β-PbO2是一种有着广发用途的金属材料，具有较高的析氧超电势且廉价易得，在电化学处理难降解有机废水方面有着重要的应用前景。采用将PbO2电沉积在TiO2电极上修饰TiO2电极，该方法具有成本低、效率高、方法简便等优势。 二 研究现状 在TiO2光催化技术发展的最初阶段，TiO2是以粉体分散相悬浮在溶液中作为催化剂的，这种体系被称为悬浮体系。悬浮体系较为简单方便，而且TiO2粉体的比表面积较大，与反应物充分接触，受光也比较充分，所以光解效率较高。但是TiO2光催化剂的粉末很小，在水溶液中容易凝聚，所以在光催化过程中需要连续搅拌，并且在光照之后不易分离回收，会对水体造成二次污染。人们开始将目光转向将TiO2颗粒做成薄膜固定到基质上或吸附于载体上的固定相催化剂的研究。固定相光催化剂稳定性强，操作简单方便，可以重复使用，解决了悬浮体系中光催化剂分离回收困难的问题。常用的TiO2薄膜制备方法主要有液相沉积法、溶胶-凝胶法、化学气相沉积法、磁控溅射法、阳极氧化法、微弧氧化法等方法。?液相沉积法只需要在适当的反应液中浸入基片，在基片上就会沉积出氧化物或氢氧化物的均一致密薄膜。成膜过程不需要热处理，不需要昂贵的设备，操作简单，可以在形状复杂的基片上制膜。但是液相沉积法只能用于在表面有OH-的基片上成膜，所以基片表面状况极大地影响氧化物的析出过程。 PbO2电极因其具有较高的析氧电位、良好的耐腐蚀性能和较低的价格在工业应用中是许多种极材料，如DSA、铅、钛镀铂等所无法取代的。但PbO2坚硬致密，电沉积畸变大，具有陶瓷制品特有的脆性，故其在温度超过60的H2SO4介质中使用时，-PbO2很容易破裂，从基材脱落，造成电极失活。本文在电沉积PbO2过程中加入纳米级TiO2。大大降低了镀层PbO2，的脆性和畸变，使其在温度为90的H2SO4介质中使用，不与基材脱落，而是自然损耗。 三 研究的主要内容 利用阳极氧化法在纯钛表面制备TiO2电极，然后在TiO2电极表面电沉积PbO2，制备出TiO2/PbO2电极。利用XRD分析电极晶体结构，采用FESEM对电极的表面形貌进行表征，采用电化学阻抗谱(EIS)方法研究电极的导电性。通过甲基橙电催化降解实验，考察电极的性能；同时通过改变溶液初始pH值、电压、电解质加入量等条件，探讨影响甲基橙降解效率的因素。 四 研究方法 文献研究法：一是登录中国期刊网、万方数据库、查阅了大量和本文相关的文章；二是登录相关外文数据库，查阅相关研究的文献；三是登录相关网站，有哪些信誉好的足球投注网站相关资料。对文献进行梳理整合，提出研究要解决的基本问题和初步构思。调查（访谈）研究法：为验证构思，深入进行调研，要求与本论文相关的参与访谈，深入探索论文提出的问题访谈法主要是对构思进行初步验证及进一步的调整，并为下一步的进一步研究收集信息，为课题研究工作的顺利开展奠定基础。 五 技术路线： 六 预期目标 1.有明确的研究对象和确定的研究主题； 2.有确定的问题和解决问题的方案； 3.选题后应