二氧化铅阳极改性及电化学氧化性能研究进展

改性二氧化铅阳极的研究
黄文沂;南峰
【期刊名称】《无机盐工业》
【年(卷),期】1993(000)005
【摘要】本文以钛极为基体进行改性二氧化铅阳极的研究,研究表明钛基涂上SnO_2A-SbO_y(1.5≤y≤2.5)中间层后,在含有Co_3O_4、Mg_xCo_(3-x)
O_4(0≤x≤1)等催化剂的硝酸铅镀液中电沉积二氧化铅阳极,其析氯电位有明显降低;研究还表明在上述催化剂掺杂了SnO_2-SbO_y、ZrO_2等增强剂能进一步改善阳极电化学性能,显著提高电极寿命。

【总页数】3页(P16-18)
【作者】黄文沂;南峰
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TQ150.5
【相关文献】
1.钛基二氧化铅作为阳极电解制备羟基氧化镍的研究 [J], 常照荣;上官恩波;吴锋;汤宏伟
2.钛基二氧化铅阳极、泡沫镍阴极电化学降解偶氮类染料酸性红18的研究 [J], 查磊;史雪莲;秦娜娜;王斌
3.石墨基二氧化铅阳极室温电生三价钴的研究 [J], 徐泽民;李波
4.二氧化铅阳极改性及电化学氧化性能研究进展 [J], 黄海彬;陈栩竺;施乐华;张帅;
谢文玉
5.二氧化铅阳极改性及电化学氧化性能研究进展 [J], 黄海彬; 陈栩竺; 施乐华; 张帅; 谢文玉
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二氧化铅钛阳极近年来，快速发展的电化学技术需要更高效和可靠的电极材料，其中二氧化铅钛阳极（PbTiO3）作为一种新型电极材料，具有良好的电化学性能，可得到广泛的应用。

为此，本文研究二氧化铅钛阳极的性能特点和其在电化学领域的应用研究。

二氧化铅钛阳极（PbTiO3）是一种由PbTiO3（钛酸铅）和Pb（铅）混合制成的材料，具有良好的催化活性和耐腐蚀性。

PbTiO3具有结晶温度低、抗拉应力强、热稳定性好、抗盐酸腐蚀性强、电导率高、催化活性强等特点，可以显著改善电极的性能。

此外，由于PbTiO3具有良好的介电性能，因此在结构电子学领域也有一定的应用。

在电化学领域，二氧化铅钛阳极具有良好的电化学性能，可以用于电极材料、氧还原反应催化剂、氧化还原液体电解质催化剂等。

在锂离子电池中，二氧化铅钛阳极可以作为负极材料，显著提高其可充电容量和循环寿命；同时，由于其具有良好的催化活性，可以用作锂空气电池的氧还原反应催化剂，提高电池的输出效率。

此外，PbTiO3在液体电解质催化剂中也有着良好的应用，其优点之一是由于它的广泛性和稳定性，因此可以有效地用于合成电极反应体系中，即使在高浓度和高温条件下，也可以显示出良好的电化学性能。

另外，由于PbTiO3不易生成某些毒性杂质，因此可以有效地减少温度升高时电解液中污染物的产生。

因此，二氧化铅钛阳极作为一种新型电极材料，具有良好的电化学性能和可靠的功能，在电化学领域具有广泛的应用前景，并在锂离子电池、锂空气电池、液体电解质催化剂等领域取得了丰硕的成果。

未来，将继续开展大量的研究，利用二氧化铅钛阳极以提高电池的操作效率和提高可循环次数，并对其应用进行深入地探究。

综上所述，二氧化铅钛阳极具有优异的电化学性能，在电子材料、电池、液体电解质催化剂等方面具有广泛的应用前景，有望成为未来发展的一大重要研究方向。

新型改性二氧化铅阳极的构效关系及电化学氧化有机废水研究近年来，随着对环境污染问题的持续关注，研究开发新型高效的废水处理技术变得尤为重要。

在这方面，改性二氧化铅阳极作为一种重要的电化学处理材料受到了广泛关注。

本文旨在探讨改性二氧化铅阳极的构效关系，并研究其在电化学氧化有机废水处理中的应用。

改性二氧化铅阳极的构效关系主要涉及材料的特性以及其物理化学性质。

首先，改性二氧化铅阳极的微观结构对其性能有着直接影响。

例如，改变材料的晶型、晶格参数和晶面取向，可以刺激电化学活性位点的出现，提高阳极的氧化活性。

另外，改性二氧化铅阳极的粒径和表面形貌也对其性能有着显著影响。

较小的粒径和更大的比表面积可以增加阳极与溶液的接触面积，提高电化学反应的速率。

此外，改性二氧化铅阳极的晶格杂质和表面改性剂的引入也可以改变阳极的物理化学性质，进一步提高其氧化性能。

在电化学氧化有机废水处理方面，改性二氧化铅阳极的应用展现出了很大的潜力。

有机废水中的有机污染物可以通过阳极氧化被高效地去除。

这是因为改性二氧化铅阳极在氧化反应中具有较高的催化活性。

此外，改性二氧化铅阳极还具有较宽的工作电位窗口，能够耐受较高的电位和电流密度，使其适用于复杂废水体系中的处理。

在处理过程中，有机污染物可被氧化为无害的小分子物质，或者进一步氧化为二氧化碳和水。

通过使用改性二氧化铅阳极处理有机废水，不仅可以有效去除有机污染物，还能减少废水对水体环境的潜在危害。

然而，虽然改性二氧化铅阳极在有机废水处理中表现出了良好的性能，但仍然存在一些挑战和问题需要进一步解决。

首先，阳极的稳定性是一个重要的问题。

在电化学氧化过程中，阳极容易受到高电位和电流密度的影响，从而导致阳极材料的破损和腐蚀。

因此，研究开发能够提高阳极稳定性的改性方法是非常关键的。

其次，改性二氧化铅阳极的制备方法也需要进一步改进。

目前常见的制备方法包括物理方法和化学方法，但很少有方法可以同时实现高效性能和良好的稳定性。

分类号：X505 密级：公开档案号：2010-172-081704-11-005 学号：0711091005硕士学位论文（2010届）改性二氧化铅电极的制备及其电催化性能研究研究生姓名季跃飞指导教师姓名魏杰（教授）专业名称应用化学研究方向应用电化学论文提交日期 2010年5月苏州科技学院硕士学位论文改性二氧化铅电极的制备及其电催化性能研究硕士研究生：季跃飞指导教师：魏杰（教授）学科专业：应用化学苏州科技学院化学与生物工程学院二○一○年五月Master Dissertation of Suzhou University of Science and TechnologyPreparation of Modified Lead Dioxide Electrode and Research of theElectro-catalytic PropertiesMaster Candidate: Ji YueFeiSupervisor: Wei Jie (Professor)Major: Applied ChemistrySuzhou University of Science and TechnologyDepartment of Chemical and Biological EngineeringMay, 2010苏州科技学院学位论文独创性声明和使用授权书独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本声明的法律结果由本人承担。

论文作者签名：日期：年月日学位论文使用授权书苏州科技学院、国家图书馆等国家有关部门或机构有权保留本人所送交论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅。

本人完全了解苏州科技学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其他复制手段保存汇编学位论文；同意学校在不以赢利为目的的前提下，用不同方式在不同媒体上公布论文的部分或全部内容。

α型和β型二氧化铅电化学性能的研究的开题报告
一、研究背景
二氧化铅作为一种传统的阳极材料，具有优良的电化学性能和化学
稳定性，被广泛用于电解池、电容器、电池等领域。

然而，二氧化铅的
晶型与在电化学性能上的影响在过去的研究中很少被探讨。

而近年来，
随着材料科学的快速发展，利用先进的材料分析手段，能够更加深入地
研究二氧化铅晶型对其电化学性能的影响，具有重要的科学意义。

二、研究目的
本研究旨在通过表面电化学技术和材料分析技术，探究α型和β型二
氧化铅的电化学性能差异和晶型对其性能的影响，为优化二氧化铅电极
的设计提供理论基础和实验依据。

三、研究内容
1. 样品制备：制备获得不同晶型二氧化铅样品（包括α型和β型）。

2. 表面电化学测试：使用循环伏安法、电化学阻抗谱等表面电化学
技术，考察α型和β型二氧化铅的电化学活性、电子传递速率等电化学性
能差异。

3. 材料分析技术：采用X射线衍射、扫描电子显微镜等技术，对样
品进行晶体结构和微观形貌的分析，探究不同晶型二氧化铅的物理表征
和表面结构差异。

四、研究意义
本研究可以为深入了解二氧化铅电极材料的电化学性能和晶型对其
的影响提供新的理论和实验基础。

同时，对于优化二氧化铅电极的设计，提高其电化学性能和稳定性具有重要的指导意义。

第49卷第5期人工晶体学报Vai.49Na.5 2020年5月JOURNAL OF SYNTHETIC CRYSTALS M ay,2°2°改性二氧化铅电极电氧化降解焦化废水伏吉帅，段东洋，樊惠玲,王忠德(太原理工大学化学化工学院，太原030024)摘要:焦化废水中氨氮和COD(化学需氧量)无法通过生化处理达到排放和回用标准，采用改性二氧化铅电极(ESIXPb--)对其进行电化学降解实现废水零排放，并考察了电流密度、初始pH值及氯离子浓度对降解的影响。

研究结果表明,ESIXPbE电极提高了Ti/PbO2电极的稳定性和析氧电位，显著降低了电荷转移电阻与膜电阻。

ESHPb-S电极降解焦化废水30mV后,氨氮与COD去除率均达到100%，该降解过程符合伪一级动力学。

关键词:氨氮;化学需氧量;伪一级动力学;焦化废水中图分类号：X703文献标识码:A文章编号：1000-85X(2020)05-881-7 Electro-Oxidative Degradation of Coking Wastewater withESIXPb-I ElectrodeFU Jishuai,DUAN Dongyang,FAN Huiling,WANG Zhongde(Depaement of Chemical Engineering,Taiyuan University of Technology,Taiyuan030024,China) Abstract: The content of ammonia nitrogen and Chemical Oxyyen Demand(COD)in coking wastewater cannot meet tUe discharye and reuse standards through biochemical treatment.Zero discharye of wastewater was acheived by electorchemicai dearadation using modified lead dioxide electrode(ESIXPb--).At the same Uve,the eCects of current density,initial pH value and chloride concentration on dearadation of coking wastewater were explored.The results show that the ESIXPb--electrode ivproves the stability and oxyyen evolution potential of tUe Ti/PbO2electrode,and significanUy reduces the charye transfer resistance and membrane resistance.FurtUermoro,the removal ericiency of both ammonia nitrogen and COD reaches 100%after dearadation of coking wastewater by ESIXPb--electrode for30mV,which is V accordance with pseudo-first-order kinetics.Key words：ammonia nitrogen；COD；pseudo-first-order kinetic；coking waster water0引言近几年焦化行业的飞速发展使我国成为了世界上最大的焦炭生产和出口国，但其产生的焦化废水污染问题十分严重［1］"目前，焦化废水排放前会经过生化处理［2］，但我国西北地区气候寒冷对微生物降解造成极大的影响,生化处理后的氨氮与COD高，达不到国家排放及回用标准。

二氧化铅电极掺杂改性研究进展赵曼曼;姚颖悟;周涛【摘要】概述了二氧化铅电极掺杂改性的研究进展.电沉积二氧化铅时,添加某些离子或颗粒能改善其电催化活性和稳定性,这些离子和颗粒主要包括Bi3+、F+、Fe3+、Co2、Ni2+、Ce3+、RuO2、PAN、WC、TiO2和稀土元素等.展望了未来二氧化铅电极材料的发展趋势.%Research progress of lead dioxide electrodes modification was summarized in this paper. During electrodepositing pure lead dioxide, electrocatalytic activity and stability of the PbO2 electrodes could be considerably enhanced by adding some foreign ions or fine particles, such as Bi3+、F+、Fe3+ 、Co2+、 Ni2+ 、Ce3+ 、RuO2、PAN、WC、TiO2 and rare earth element, into the electrolyte. Also the developmental tendency of PbO2 electrodes was prospected.【期刊名称】《电镀与精饰》【年(卷),期】2013(035)003【总页数】6页(P7-12)【关键词】二氧化铅电极;掺杂离子;掺杂颗粒【作者】赵曼曼;姚颖悟;周涛【作者单位】河北工业大学化工学院电化学表面技术研究室,天津300130【正文语种】中文【中图分类】TG174.44引言二氧化铅的化学通式为 PbO1.95 ～ PbO1.98，是属于非化学计量化合物，由于缺氧，有过剩铅空位，使得二氧化铅具有类似金属的良好导电性。

二氧化铅电极改性的研究进展宋晓晓【期刊名称】《黑龙江科学》【年(卷),期】2014(5)11【摘要】电化学技术在污水处理领域发挥着越来越大的作用，不溶性阳极作为电化学技术的核心，受到越来越多的关注。

PbO2电极由于其自身良好的导电性及催化活性成为电化学不溶性阳极研究的重点，尽管PbO2电极较其他电极优势明显，但是仍然存在一些问题。

近些年来，科学工作者针对这些问题展开研究，对PbO2电极进行改性。

本文总结了PbO2电极改性的研究进展，重点阐述了PbO2电极改性的方法和途径，分别概述了PbO2电极基体、中间层以及表层的改性研究进展，提出目前存在的问题以及未来PbO2电极改性的研究方向。

%Electrochemical technology plays an increasingly important role in the field of wastewater treatment. As the key of the electrochemical technology,the insoluble anode received more and more attention. PbO2 electrode has become the focus in electrochemical technology since it possesses high conductivity and catalytic activity. Although the PbO2 electrode has obvious advantages over other electrodes,there is still room for improvement. In recent years,scientists expand research on these issues to modify the PbO2 electrode. Research progress of the PbO2 electrode modification was summarized in this paper. This review is focused on the improvement and optimization of the PbO2 electrode modification and respectively overviews the research progress of modification insubstrate,intermediate layer and surface layer of the PbO2 electrode. The current problems and the future research directions of PbO2 electrode were presented.【总页数】2页(P8-9)【作者】宋晓晓【作者单位】黑龙江省科学院高技术研究院，哈尔滨150020【正文语种】中文【中图分类】TQ150【相关文献】1.二氧化铅电极掺杂改性研究进展 [J], 赵曼曼;姚颖悟;周涛2.钛基二氧化铅电极的应用与改性研究进展 [J], 姚颖悟;周涛;骈岩杰;邱立3.钛基体二氧化铅电极制备改性方法研究进展 [J], 徐浩;张倩;邵丹;延卫4.钛基体二氧化铅电极改性研究进展 [J], 曾志文;杜丛;胡术刚;刘雪瑜;肖书虎;孙晨5.钛基二氧化铅电极的制备及其改性的研究进展 [J], 李晓良;徐浩;延卫;邵丹因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

第46卷第20期2018年10月广　州　化　工Guangzhou Chemical Industry Vol.46No.20 Oct.2018新型二氧化铅电极的研究进展孙鹏哲1,2(1深圳市深港产学研环保工程技术股份有限公司,广东　深圳　518000;2重庆市环境保护设计工程设计研究院有限公司,重庆　404200)摘　要:概述了近年来国内采用压塑法制备复合二氧化铅电极的研究进展,主要涉及塑片复合二氧化铅电极的制备方法(包括原料的制备方法㊁压制的方法)㊁掺杂改性(改性材料有石墨粉㊁活性炭粉㊁金属粉以及金属氧化物粉)及在污水处理方面的应用㊂研究采用改性材料和二氧化铅粉末混合掺杂,从而优化电极;并指出塑片二氧化铅电极现存的问题,并展望了塑片二氧化铅电极的发展方向㊂关键词:二氧化铅;压塑法;塑片电极;改性材料　中图分类号:O646 文献标志码:A文章编号:1001-9677(2018)20-0024-03 Research Progress on New Lead Dioxide ElectrodeSUN Peng-zhe1,2(1IERE Environment Protection Engineering Technique Co.,Ltd.,Guangdong Shenzhen518000;2Chongqing Environment Engineering Acaoemu Co.,Ltd,Chongqing404200,China)Abstract:In recent years,research progress on plastic piece of lead dioxide composite electrodes,which were prepared by the high pressure molding technique,was summarized.The new preparation method of lead dioxide electrode mainly involved the methods for preparation of plastic piece of lead dioxide electrode,which included preparation of raw material,high pressing method,doping modified materials with graphite powder,activated carbon powder,metal powder or metal oxides powder,and application in wastewater treatment.Experimental research mixed modified materials and lead dioxide powder,so as to optimize electrode.The problems existing in plastic piece of lead dioxide electrode were pointed out.And the development trend was forecasted.Key words:lead dioxide;high pressure molding technique;plastic piece electrode;modified materials二氧化铅良好的导电性及稳定的化学惰性,早在20世纪30年代二氧化铅就被作为不溶性阳极用在化工工业生产中[1]㊂最初PbO2电极没有基体,是通过机械加压,粉末成型的方式制备二氧化铅电极,这种无基体二氧化铅电极机械性能不好,使用寿命短,因此,不受科研工作者的青睐,难以推广[2-3]㊂自1967年Beer发明钛基体氧化钌活性涂层电极以来,科研工作者对DSA电极(dimensionally stable anodes)进行了大量的研究工作,并在氯碱㊁氯酸盐㊁硫酸㊁电镀㊁冶金㊁电解水㊁污水处理㊁有机合成等工业领域获得应用[4-6]㊂近年来,大量科研工作者深入研究钛基体二氧化铅电极,大幅提升了钛基体二氧化铅电极的催化性能㊁使用寿命㊂该种电极并不是没有缺陷的,由于基体和活性层之间存在结构差异,结合不够紧密,同时在使用过程中由于基体钝化,电极不可避免造成镀层易脱落[7]㊂此外钛基体二氧化铅电极还存在有耐腐蚀性差,稳定性较差,成本高,使寿命相对较短等缺点,不利于推广应用[3]㊂因此,研究人员致力于开发性能良好的新型电极㊂近些年,研究人员重新采用高压塑片法制备二氧化铅电极,在二氧化铅粉末掺杂一定配比的有机黏结剂(有机微粉㊁PTFE乳液等)压制出的二氧化铅电极机械性能良好,提升了耐腐蚀性,延长了使用寿命㊂但由于该方法制备的二氧化铅电极的电阻率过高,催化活性较差,试验效果不好㊂目前,塑片二氧化铅电极在持续进行改性研究,逐步取得成效[8]㊂1　电极的制备1.1　β-PbO2粉末的制备二氧化铅是棕褐色粉末,有较好导电性[9]㊂PbO2有很多晶型,主要研究斜方晶型(α-PbO2)㊁四方晶型(β-PbO2)[10]㊂与α-PbO2的电阻率(650μΩ㊃cm)比相比,β-PbO2的电阻率(96μΩ㊃cm)较低,稳定性良好[11]㊂通常二氧化铅电极的活性层是有β-PbO2组成,是由于β-PbO2的析出氧电位较高[2]㊂β-PbO2粉末可以通过电化学沉积获得,也可以由α-PbO2通过热转化而来[9]㊂而现阶段在研究塑片二氧化铅电极时,通常采用庄京等[12]的制备工艺:将10g醋酸铅溶于20mL水中,调节pH值在9.0~10.0之间,添加80mL的NaClO溶液,混合后置于90℃恒温水浴锅中加热6h,最终的反应液过滤,所得滤饼冲洗,干燥,研磨,即制备得到深棕色的β-PbO2棒状晶体㊂1.2　塑片电极的制备工艺直接用β-PbO2粉末压制出的电极机械强度低,容易破碎,不适合应用在污水处理方面㊂研究发现在β-PbO2粉末中添加第46卷第20期孙鹏哲:新型二氧化铅电极的研究进展25一些有机黏结剂(有机微粉㊁聚四氟乙烯乳液等),改善粉末的成形状态,在高压下,可以制得机械性好,表面致密的塑片电极㊂现阶段实验室内制备塑片电极,主要的步骤是:首先把自制的β-PbO2粉末㊁改性物质及有机粘结混匀,其次将干燥的混合粉体装入模具,保持一定的高压几分钟即得塑片二氧化铅电极㊂2　掺杂的改性材料为了提高新型塑片二氧化铅电极的电催化活性,延长使用寿命等,因此制备过程会添加一定配比的物质去改善塑片电极的电化学性质㊂今年来,研究发现掺杂的某些必要物质(有机微粉㊁聚四氟乙烯乳液等)以及改性物质(软锰矿㊁纳米氧化钛㊁氧化铈粉末㊁镧粉㊁镍金属㊁粉活性炭㊁石墨粉等)均有利于电极的电催化氧化性能的提高㊂(1)聚四氟乙烯乳液在制片过程中,聚四氟乙烯乳液(PTFE)是作为黏结剂使用的㊂当然也可以使用其他物质,例如一些有机微粉㊂在DSA 电极的研究过程中,发现PTFE可以增加电极的疏水性和稳定性,提高电极催化活性[13]㊂而在压塑工艺中,添加聚四氟乙烯的电极的最大作用首先是使用寿命得到增加,增强电极的机械性能㊂其次,PTFE是具有疏水性的有机分子,有助于在电极表面上吸引汇集有机物类型的污染物,同时PTFE可塑性良好,且不参与反应㊂最后,PTFE会引起混合粉体的团聚现象,以致于制备出表面分布不均的电极,可能会产生表面凹凸,甚至是微孔,有助于增大电极表面积[14]㊂(2)石墨粉和活性炭[13]活性炭具有比表面比较大,吸附性能高的特点,所以常用于电极的表面改性处理㊂在塑片电极制备中,掺杂活性炭可以提升电极的吸附性能㊂石墨粉可以增强电极的致密㊁坚硬的特性,还可以提高电极的耐腐蚀性㊁导电性,提升电极的电流效率㊂因此,掺杂石墨粉或活性炭可以提高电极的电催化活性㊂(3)其他活性成分金属粉:镧和镍㊂镍是具有铁磁性的金属元素,抗腐蚀性能好,有良好导电率性,在复合材料的制备常会用到[15]㊂此外在DSA电极研究中,镍也会用于修饰二氧化铅电极的研究[16]㊂单志国等[17]通过添加镍金属粉制备电极,金属镍粉可以提升电极的导电性,从而增强电极的电催化氧化活性;镍金属粉还可以提升电极的硬度,使电极表面产生微孔,增加了电极的比表面积㊂在DSA电极研究中,镧也被作为改性物质用于电极的改性实验,可以提高电极的催化氧化能力掺杂镧粉制备电极,镧粉可以提高电极的导电性及析氧电位㊂金属化合物:二氧化钛㊁二氧化铈和软锰矿㊂在DSA电极研究中TiO2具有光催化性,可以增加电极的特性[21-22]㊂邵春雷等[10,23]加入纳米二氧化钛制备电极,其中与纯塑片电极(β-PbO2-PTFE)相比,添加的纳米二氧化钛的电极具有更好的电催化氧化能力,可能是因为掺杂二氧化钛的电极表面容易产生空穴,有利于生成羟基自由基,同时二氧化钛还提升电极的比表面积㊂但是,TiO2电阻率较高,会增电极电阻率㊂添加锰的化合物,会增加电极的粗糙度机械强度㊁耐磨性㊁耐蚀性㊁催化活性等,尤其粗糙度,衡量电极催化活性的重要指标[24-26]㊂李云霞等[27]加入锰矿粉制备复合电极,锰矿粉有助于延长电极的使用寿命,提高电极催化氧化能力㊂在DSA电极研究中发现CeO2增加催化降解有机物的能力[21,28-30]㊂孙鹏哲等[8]掺杂氧化铈及石墨粉制备塑片二氧化铅电极,氧化铈和石墨加入提高了电极的析氧电位,极大的提高了塑片电极的催化氧化能力㊂非金属化合物:二氧化硼㊂谢婷婷等[31]掺杂碳化硼和石墨制备二氧化铅塑片电极,该种二氧化铅电极具有较强的耐腐蚀性,较高的机械强度,较好的导电性,研究发现在处理偶氮染料染料废水时,碳化硼/石墨改性二氧化铅电极脱色效果优于β-PbO2电极㊂3　污水处理中的应用塑片PbO2电极可以用于处理难生物降解有机污染物,且对含盐有机废水效果显著㊂邵春雷等[10]采用压塑法制备β-PbO2电极,该种电极用于处理模拟240mg/L硝基苯废水, COD去除率较好㊂在同样的实验条件下,塑片电极的催化降解效果比石墨电极好㊂房豪杰等[32]采用压塑法制备β-PbO2电极,该种电极用于处理模拟中性枣红染料废水,在PbO2与FDPF-1(黏结剂)质量比为7/1时,该种配比的电极处理废水的效果最好㊂徐莺等[33]采用压塑法制备β-PbO2电极,该种电极处理模拟20mg/L染料废水(中性枣红),研究发现,在磷酸二氢钾或氯化钠作为电解质时候,能取得良好的预处理效果㊂曹长青[34]等人采用压塑法制备β-PbO2电极,该种电极处理模拟废水染料废水(茜素红),实验研究了pH值㊁电解质浓度㊁极板距离等因素对处理效果的影响㊂曹长青[23]等人将少量纳米二氧化钛粉末㊁β-PbO2粉末和FDPF-1有机粘合剂均匀混合后采用压塑法制备电极,该种改性β-PbO2/TiO2电极处理模拟240mg/L㊁0.05mol/L Na2SO4的硝基苯废水以及茜素红废水,发现不同电极的电催化活性的排序:β-PbO2/TiO2>β-PbO2>石墨,其中β-PbO2/TiO2(2%)电极的电催化活性最好㊂李云霞等[27]利用压塑法制备β-PbO2电极,掺杂锰矿粉的β-PbO2复合电极,研究发现当软锰矿粉掺杂量(质量百分比)达到17.6%时,该种电极的性能最好㊂在处理模拟30mg/L染料废水(弱酸性桃红-BS)㊁0.05mol/L电解质KNO3实验条件下,催化降解30min后,COD的去除率达到83%㊂同时,该实验还做了添加叔丁醇的实验(羟基自由基的验证实验),结果表明有羟基自由基的生成㊂单治国等[35-36]采用掺杂锰矿粉的β-PbO2复合电极处理模拟硝基苯废水,在电解质为10g/L的氯化钠实验条件下,催化降解120min后,COD的去除率达到99.43%,同时研究发现该降解过程符合一级反应动力学㊂朱艳等[37]利用压塑法制备掺杂活性炭㊁石墨混合粉体的二氧化铅粉末多孔电极,研究发现当掺杂量活性炭㊁石墨混合粉体质量百分比为20%时,该种电极处理效果较好㊂在氯化钠电解质体系下模拟处理氨氮废水,由于氯离子的协同作用,处理氨氮的处理效果较好㊂张弛等[38]利用压塑法制备了掺杂活性炭粉体㊁镧粉的改性二氧化铅电极,当掺杂量物质质量百分比为20%时,复合电极的电催化降解活性较好,在氯化钠电解质体系下,模拟处理100mg/L的染料废水(亚甲蓝),染料的脱色率效果明显,但COD的去除率不高㊂4　结　语高压塑片法制备二氧化铅的工艺简单,操作方便,原料成本相对低㊂新型塑片二氧化铅电极通过掺杂改性,使得电极的电催化氧化活性得到了极大的提高,同时还具有使用寿命长,耐腐蚀性强的优点,由此验证了压塑法制备二氧化铅电极的可能性㊂整体来看,对高压塑片法制备二氧化铅的研究时间较短,研究内容较少,研究深度不够㊂同时,该种新型电极的制备工艺有待进一步优化,需要进一步的探究对该种塑片电极的反复塑造影响㊁反应动力学㊁催化氧化反应机理㊁添加改性材26　广　州　化　工2018年10月料(如纳米氧化钛㊁镧粉㊁软锰矿)作用机理㊁表面多孔性与光滑性研究等方面㊂目前,在塑片电极改性研究中添加改性物质已有活性炭㊁石墨粉㊁镧粉㊁软锰矿㊁纳米氧化钛㊁氧化铈粉末㊁镍金属粉等等㊂还有很多材料可以尝试添加,如金属化合物系:金刚石颗粒㊁碳化物㊁碳化硼,碳系:石墨烯㊁碳纳米管㊂同时还可以考虑对掺杂物质的掺杂比例㊁掺杂种类的混合等当面的细化规范研究㊂此外对该种电极降解机理,耐腐蚀性检测,使用寿命,电化学测试方面等验证测试方面研究有限㊂压片机制备塑片电极过程中,制备压力,保持时间等因素对电极的使用寿命㊁催化活性具有重要的影响㊂关于塑片电极应用方面的研究要结合它本身的优缺点,还需要进一步的探讨,例如,关于电极的压制形状与三维电极应用方面结合研究;塑片电极可以考虑作为惰性电极或者金属冶炼等方面进行结合研究㊂参考文献[1]　Schümann U,Gründler P.Electrochemical degradation of organicsubstances at PbO2anodes:monitoring by continuous CO2 measurements[J].Water Research,1998,32(9):2835. [2]　徐浩,张倩,邵丹,等.钛基体二氧化铅电极制备改性方法研究进展[J].化工进展,2013(6):1307.[3]　常立民,金鑫童.钛基二氧化铅电极的制备㊁改性及应用现状[J].电镀与涂饰,2012(7):46.[4]　Thomassen M,Sunde S.Electrocatalysts for Oxygen Evolution Reaction(OER)[J].PEM Electrolysis for Hydrogen Production:Principles and Applications,2015:35.[5]　Trasatti S.Electrocatalysis:understanding the success of DSA®[J].Electrochimica Acta,2000,45(15):2377.[6]　王晶,赵芳,张勇,等.钛基二氧化铅电极的制备及其应用[J].化学工程师,2009(05):45.[7]　孔德生,吕文华,冯媛媛,等.DSA电极电催化性能研究及尚待深入探究的几个问题[J].化学进展,2009,21(6):1107.[8]　孙鹏哲.塑片二氧化铅电极处理染料废水的研究[D].上海应用技术学院,2016.[9]　Abaci S,Pekmez K,Yildiz A.The influence of nonstoichiometry on theelectrocatalytic activity of PbO2for oxygen evolution in acidic media [J].Electrochemistry communications,2005,7(4):328.[10]邵春雷.SFBP和SFBPT电极的制备及其电解处理有机废水的研究[D].复旦大学,2007.[11]朱松然,张勃然.铅酸电池技术[M].机械业出版社,2002:20.[12]庄京,邓兆祥,梁家和,等.β-PbO2纳米棒及Pb3O4纳米晶的制备与表征[J].高等学校化学学报,2002,23(7):1223. 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[34]曹长青,孟卓琰,何坚,等.新型β-PbO2电极电解处理茜素红废水的研究[J].环境污染与防治,2013,35(3):61.[35]单治国,吕剑,汪家权.锰矿掺杂PbO2电极电催化氧化对硝基苯酚废水的研究[J].合肥工业大学学报(自然科学版),2009,32(2):162.[36]单治国,汪家权,吕剑,等.锰矿掺杂β-PbO2电极电催化氧化对硝基苯酚及其动力学研究[J].工业水处理,2010,30(1):49. [37]朱艳,汪家权,陈少华,等.二氧化铅粉末多孔电极处理氨氮废水的研究[J].环境工程技术学报,2012,2(6):485.[38]张驰,汪家权.新型二氧化铅电极处理染料废水[J].环境工程学报,2014(06):2283.。

2013年第32卷第6期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ・1307・化工进展钛基体二氧化铅电极制备改性方法研究进展徐浩，张倩，邵丹，延卫（西安交通大学环境科学与工程系，陕西西安 710049）摘要：寻找稳定性能好及催化性能高的阳极材料是推广电化学水处理技术的关键。

钛基体二氧化铅电极在稳定性及催化性方面具有明显优势，但仍存在不少问题。

对钛基体二氧化铅电极进行改性以提高其稳定性及催化性成为目前氧化物阳极材料研究中的热点之一。

本文主要综述二氧化铅的性质、钛基体二氧化铅电极结构以及针对电极不同结构层进行的技术改性方法；重点阐述采用改性钛材料作为电极基体、在二氧化铅表层与钛基体之间引入中间层、采用杂质元素与杂质颗粒进行掺杂和电极制备方法改进及优化；并指出钛基体二氧化铅电极的发展趋势在于：电极组成形式与成分的多样化，开发新的电极制备技术，以及研究二氧化铅电极的失效机理以便指导电极后续的改性工作等。

关键词：二氧化铅；钛基体；电极制备；改性中图分类号：TQ 150 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2013）06–1307–07DOI：10.3969/j.issn.1000-6613.2013.06.018Advances in the preparation and modification of titanium-based PbO2electrodesXU Hao，ZHANG Qian，SHAO Dan，YAN Wei（Department of Environmental Science and Engineering，Xi’an Jiaotong University，Xi’an 710049，Shaanxi，China）Abstract：Seeking for highly stable and effectively catalytic anode materials is the key of electrochemical water treatment. Although the titanium-based PbO2 electrode has excellent performance in the stability and catalytic efficiency，there is still rooms for improvement，thus the modification of titanium-based PbO2 electrodes becomes the central issue in the electrode material research. This review is aimed to present the research on character of PbO2，the structure of titanium-based PbO2 electrode and the modification for different layers in the electrode. This review is focused on the improvement and optimization of electrode preparation by using the modified titanium material as the electrode base，introducing the interlayer between the PbO2 layer and the titanium base，doping the PbO2 layer with the impurity elements and particles. The development of titanium-based PbO2 electrodes is given at the end of this review，which is the diversification of electrode’s form and component，the development of new electrode preparation methods，and research on the mechanism of electrode failure for guiding the modification process.Key words：PbO2；tintanium base；electrode preparation；modification电化学处理技术作为一种新颖的物化处理技术，受到越来越多科研工作者的关注与重视[1-3]。

二氧化铅电极改性及电催化降解焦化废水中蒽
章丽萍;袁合霞;安逸云;王晶;段梦楠;雷文波;王丽芳
【期刊名称】《矿业科学学报》
【年(卷),期】2024(9)2
【摘要】为了研究电催化对焦化废水中污染物的降解效果,采用电沉积法制备了Ti/PbO_(2)、Ti/PANI/PbO_(2)和Ti/PANI/PbO_(2)-Ce三种电极,对电极进行扫描电镜和X射线衍射表征、电化学性能测试、产羟基自由基(·OH)能力测试和加速寿命测试。

结果表明,经聚苯胺(PANI)和铈(Ce)改性的Ti/PANI/PbO_(2)-Ce电极具有更好的表面形貌和更高的催化活性,能产生更多的·OH,析氧电位为1.83 V,加速寿命时间为720 min。

采用Ti/PANI/PbO_(2)-Ce电极降解焦化废水中的蒽,考察了主要因素对降解效果的影响,得到蒽的最佳降解条件为电压14 V,板间距1.0 cm,电解质浓度0.35 mol/L,反应时间120 min,pH值10。

Ti/PANI/PbO_(2)-Ce电极显示了良好的电催化性能。

【总页数】9页(P286-294)
【作者】章丽萍;袁合霞;安逸云;王晶;段梦楠;雷文波;王丽芳
【作者单位】中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TD
【相关文献】
1.改性PbO2 电极电催化降解水中硝基苯酚
2.改性二氧化铅电极电氧化降解焦化废水
3.改性钛基二氧化铅电极催化氧化降解水中四环素
4.碳纳米点掺杂二氧化铅电极电催化降解2,4-D
5.钛基二氧化铅电极对酸性红G的电催化降解
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二氧化铅的微纳化及其电化学性能研究的开题报告
一、研究背景与意义
铅是一种常见的有毒金属，其在环境中的排放对人类健康和生态环境造成威胁。

与此同时，铅化合物也是一种重要的电极材料，在电池、超级电容器等领域得到广泛应用。

为了克服铅对环境造成的危害并发挥其在电化学领域的应用价值，研究如何制备具有优异电化学性能的铅材料十分必要。

微纳化技术是一种在纳米级别制备材料的方法，可以获得更高的比表面积，从而更好地利用材料的特性。

由此，针对之前铅合金电极材料存在的循环性能不足和容量衰减等问题，采用二氧化铅的微纳化技术，可以实现材料微观结构的控制，提高其电化学性能，进一步推动铅材料的应用。

二、主要研究内容
1. 二氧化铅微纳化方法优化
根据之前相关文献的介绍，探究不同制备条件下的二氧化铅微纳化效果，并进一步优化制备方法得到具有优异电化学性能的二氧化铅微纳米材料。

2. 二氧化铅微纳米材料结构特征的表征
利用扫描电镜（SEM）、透射电镜（TEM）等手段分析制备得到的二氧化铅微纳米材料的形貌、粒度、结晶度等结构特征。

3. 二氧化铅微纳米材料的电化学性能研究
采用循环伏安法（CV）、电化学阻抗谱（EIS）等手段研究制备得到的二氧化铅微纳米材料的电化学性能，如电容量、循环稳定性等。

三、预期研究结果
通过优化制备条件得到具有优异电化学性能的二氧化铅微纳米材料，为铅材料在电化学领域的应用提供新思路。

同时，通过对制备得到的二
氧化铅微纳米材料结构特征的研究，也可以提高我们对金属氧化物微纳
米材料的认识。

PbO2为阳极Cr+3电化学氧化伏安特性的研究
陈昌平;王雅琼;许文林
【期刊名称】《化学工业与工程》
【年(卷),期】2002(019)006
【摘要】应用三电极体系对硫酸介质中以二氧化铅为阳极的Cr3+电化学氧化的伏安特性进行了研究和探讨.试验结果表明,Cr3+电化学氧化是间接的电化学氧化反应过程,阳极反应的本质是阳极上H2O的电化学氧化.
【总页数】6页(P411-416)
【作者】陈昌平;王雅琼;许文林
【作者单位】扬州大学化学化工系,江苏扬州,225002;扬州大学化学化工系,江苏扬州,225002;扬州大学化学化工系,江苏扬州,225002
【正文语种】中文
【中图分类】O646.542;TQ151.4
【相关文献】
1.Ti/SnO2-Sb2O5/PbO2阳极电化学氧化降解咪草烟及其过程监测 [J], 薛斌;郭英伟;王建雅;葛晓冬
2.新型钛基PbO2阳极电氧化降解有机污染物的特性研究 [J], 李晓乐;卢鑫;张晓杰;苏小莉;郑伟
3.用PbO2/Ti作阳极从MnCl2体系制备电解锰(Ⅰ)PbO2/Ti阳极的制备与特性[J], 郑一雄;张其昕
4.循环伏安法测定Ti/ SnO2+Sb2Ox/ PbO2阳极的分形维数及电催化性能 [J],
梁镇海;李付合;宋秀丽;李双志
5.苯酚电化学氧化过程中Ti/PbO2阳极钝化现象的研究 [J], 董艳杰;林海波;陈碧芬
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