材料化学研究生答辩介绍PPT下载

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改性RuO2-TiO2氧化物涂层催化剂析氧析氯性能研究1Qu红软基地
指导老师： 魏子栋 教授1Qu红软基地
            答 辩 人：   王晓培1Qu红软基地
            专    业：材料物理与化学1Qu红软基地
重庆大学化学化工学院    1Qu红软基地
目 录1Qu红软基地
1、研究的背景及意义1Qu红软基地
1、研究的背景及意义1Qu红软基地
2、研究的主要内容1Qu红软基地
2-1 研究内容1Qu红软基地
        ①铅掺杂RuO2-TiO2-PbO2析氧催化剂的研究1Qu红软基地
        ② RuO2-TiO2/TNTs 析氯催化剂的研究1Qu红软基地
2-2 测试方法1Qu红软基地
       ①线性扫描曲线（LSVs）1Qu红软基地
       ②循环伏安法曲线（CVs）1Qu红软基地
       ③扫描电子显微镜（SEM）1Qu红软基地
       ④ X-射线衍射（XRD）1Qu红软基地
       ⑤强化寿命实验1Qu红软基地
3-3-1  钛片预处理的影响1Qu红软基地
SEM1Qu红软基地
3-3-2 铅含量对RuO2-TiO2-PbO2催化剂的影响1Qu红软基地
3-3-3热分解温度对催化剂性能的影响1Qu红软基地
实验的缺陷及优化方案1Qu红软基地
3-3-4硝酸铅浸渍液浓度对催化剂性能的影响1Qu红软基地
采用热分解法制备了铅掺杂的RuO2-TiO2-PbO2氧化物涂层析氧阳极，并对其表面形貌、晶体结构及催化活性进行研究，结果表明：1Qu红软基地
（1）PbO2的引入对电极形貌和催化性能影响较大。当铅的掺杂量较少时，电极表面团聚现象减少，并出现大量多孔结构，使得电极活性表面积增加，促进催化活性提升；当铅掺杂量较多时，电极表面出现“干泥状”裂纹，电解液及氧气通过裂缝很容易渗透到电极内部，使得活性涂层溶解或基体形成TiO2钝化膜，造成涂层与基体间的电阻增大，加快电极失活。1Qu红软基地
（2）热分解温度也会影响涂层氧化物的组成和催化性能。实验结果显示，煅烧温度为450 ºC时催化剂表现出最好的催化性能。1Qu红软基地
TiO2纳米管阵列的优点：1Qu红软基地
     ①由于具有有序结构，且垂直与电极表面，这样最大限度的减少电荷在 电极材料中的传输途径。1Qu红软基地
     ② TiO2纳米管阵列具有大的比表面积和很强的吸附能力。1Qu红软基地
本章采用阳极氧化法直接在钛基体上生长出TiO2纳米管阵列，然后在TiO2纳米管阵列中填装RuO2和TiO2，制备出高催化活性的析氯阳极。1Qu红软基地
4-2 实验方法1Qu红软基地
4-2-1 TiO2纳米管的制备1Qu红软基地
① 钛片预处理：砂纸打磨、丙酮超声除油、化学抛光、去离子水冲洗1Qu红软基地
② TiO2纳米管的制备：1Qu红软基地
     电解液：0.5wt% HF；电解槽温度：25ºC±2ºC；阳极：处理后的钛片；阴极：大面积碳纸；工作电压：20V；工作时间：30min1Qu红软基地
③晶化：阳极氧化结束后，将具有纳米多孔TiO2/Ti 放入马弗炉中，475ºC保温2h，随后随炉冷却。1Qu红软基地
4-2 实验方法1Qu红软基地
4-4 本章小结1Qu红软基地
  本章采用热分解法制备了以TiO2纳米管阵列为载体的RuO2-TiO2/TNTs氧化物涂层析氯阳极，研究了电极的析氯析氧催化活性，得出以下主要结论：1Qu红软基地
（1）与RuO2-TiO2/Ti催化剂相比，RuO2-TiO2/TNTs催化剂增加了电极的电化学表面积，从而提高了电极电催化活性。1Qu红软基地
（2）热分解温度会影响电极的催化活性和稳定性。当热分解温度为500ºC时，高于TiO2纳米管的成型温度，由于RuO2、TiO2与TNTs管壁中的TiO2进行结构重整，形成固溶体结构，一方面增加了催化剂的催化活性；另一方面由于增加了基体与活性涂层的结合力，使得催化剂的稳定性增强。1Qu红软基地
5 结论1Qu红软基地
5-1 铅掺杂RuO2-TiO2-PbO2氧化物涂层阳极析氧催化剂1Qu红软基地
             对RuO2-TiO2-PbO2氧化物涂层析氧阳极研究结果显示：①PbO2的引入对电极性能具有较大影响。当铅的掺杂量较少时，电极表面形成的多孔结构可以增加电极的真实表面积，促进电极催化活性提升；当铅掺杂量较多时，电极表面出现“干泥状”裂纹，电解液及氧气通过裂缝很容易渗透到电极内部，使得活性涂层溶解或基体形成TiO2钝化膜，造成涂层与基体间的电阻增大，加快电极失活。②热分解温度也会影响涂层氧化物的组成和催化性能。煅烧温度为450ºC时是制备催化剂的最好温度。1Qu红软基地
5-2 RuO2-TiO2/TNTs氧化物涂层阳极析氯催化剂1Qu红软基地
本章采用热分解法制备了RuO2-TiO2/TNTs氧化物涂层析氯阳极，研究了电极的析氯析氧催化活性，结果表明：①与RuO2-TiO2/Ti催化剂相比，RuO2-TiO2/TNTs催化剂具有更好的电催化活性。②热分解温度会影响电极的催化活性和稳定性。当热分解温度为500ºC时，高于TiO2纳米管的成型温度，由于RuO2、TiO2与TNTs管壁中的TiO2进行结构重整，形成固溶体结构，一方面增加了电极催化活性；另一方面增加了催化剂的稳定性。1Qu红软基地
致  谢1Qu红软基地
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