(推荐)研究生答辩PPT

3-3 结果与讨论
3-3-2 铅含量对RuO2-TiO2-PbO2催化剂的影响
① SEM
图3.2 450ºC热分解温度下，不同铅含量的 SEM图. RuO2-TiO2(a),RuO2-TiO2-PbO2-1(b), RuO2-TiO2-PbO22(c), RuO2-TiO2- PbO2-3(d), RuO2-TiO2-PbO2-4 (f).
1、研究的背景及意义
优点
尺寸稳定性 电催化活性好 使用寿命长 无二次污染
应用
氯碱生产 电解工业 废水处理 电镀工业 阴极保护
涂层钛阳极 (Dimensionally Stable Anode,
DSA)
存在 问题
优化 方案
涂层剥落 涂层存在裂缝 活性物质溶解 氧化物饱和
配方的改进
涂层多元化 制备中间层 纳米涂层钛阳极
RuO2-TiO2-PbO2-3 RuO2-TiO2-PbO2-4
20
30
40
50
60
70
2θ
图3.3 450ºC热分解温度下，不同铅含量RuO2-TiO2-PbO2催化剂的XRD图
3-3 结果与讨论
③ 电化学性能表征
0.16 4 RuO2-TiO2-PbO2-1-4
1
0.14
3 RuO2-TiO2-PbO2-1-3 2 RuO2-TiO2-PbO2-1-2
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欢迎各位老师和同学 参加我的论文答辩
改性RuO2-TiO2氧化物涂层催化剂析氧析 氯性能研究
指导老师： 魏子栋 教授 答 辩 人： 王晓培 专 业：材料物理与化学
重庆大学化学化工学院பைடு நூலகம்
目录
1
研究背景及意义
2
研究内容及方法
3 铅掺杂RuO2-TiO2-PbO2析氧催化剂的研究
4
RuO2-TiO2/TNTs 析氯催化剂的研究
解温度对电极析氧性能的影 响。
3-2 实验方法
Ti(OC4H9)4正丁醇 溶液 0.015mmol RuCl3正丁醇溶 液0.01mmol
超声震荡，混合均匀 Pb(NO3)3水溶液
机械打磨、丙酮乙醇除油 30min、10wt%草酸刻蚀1.5h
涂敷
预处理后Ti片
浸渍1s
红外灯下烘干
2次红外灯下烘干
最后一次在相同温 度下退火1h,随炉冷 却至室温,得到电极
3-3 结果与讨论
3-3-3热分解温度对催化剂性能的影响 ① SEM
图3.6 不同热分解温度下制得的RuO2-TiO2-PbO2催化剂的SEM图, 其中(a) 400ºC, (b) 450ºC, (c) 500ºC
② XRD 350
RuO2 TiO2(R)
PbO2 Ti
300
3 铅掺杂RuO2-TiO2-PbO2析氧催化剂 的研究
3-1 引言
氢能是清洁能源，水电解制氢工艺简单，无污染，可实现大规模生产， 但是该法耗电量大。其中阳极过电位高是制约着电解水析氢效率最关键的一 步。因此，提高阳极的活性，降低析氧过电位是提高析氢效率的关键。
RuO2是析氧反应最优催化剂之一 缺点：价格昂贵，电极成本高
-0.5
40
-1.0 20
-1.5
-2.0
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
0
0
1
2
3
4
E / V，SCE
RuO2-TiO2-PbO2-x
图3.5不同铅含量RuO2-TiO2-PbO2电极在5.39M NaNO3溶液中CVs曲线, 扫描速率: 20 mV s-1 (B图)及双电
层积分电量Q变化图(C图)
工艺的改进
热分解温度 涂液浓度 溶剂的选择（正丁醇） 涂层制备方法（热分解法）
2、研究的主要内容
2-1 研究内容
①铅掺杂RuO2-TiO2-PbO2析氧催化剂的研究 ② RuO2-TiO2/TNTs 析氯催化剂的研究
2-2 测试方法
①线性扫描曲线（LSVs） ②循环伏安法曲线（CVs） ③扫描电子显微镜（SEM） ④ X-射线衍射（XRD） ⑤强化寿命实验
重复上述过程, 直到涂液涂敷完
马弗炉中空气气氛 400ºC-500ºC下烧10 min,
取出冷却至室温
其中Ru : Ti = 4 : 6 (摩尔比)，Ru的理论载量为 n(Ru)=0.01mmol
3-3 结果与讨论
3-3-1 钛片预处理的影响 SEM
图3.1 草酸蚀刻前后钛片表面形态的扫描电镜照片。(a)蚀刻前,(b)蚀刻后
0.12 1 RuO2-TiO2-PbO2-1 0 RuO2-TiO2 2
0.10
A
0.08
0
3
0.06
4
Current / A cm -2
0.04
0.02
0.00
0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 E / V ，SCE
图3.4 不同铅含量RuO2-TiO2-PbO2电极在5.39M NaNO3溶液中的LSVs曲线, 扫描速率: 2 mv/s (A图)
5
结论
1、研究的背景及意义
贵金属如铂金 石墨
铅合金阳极
传统不溶性 阳极材料
铂金费用太高 高电流时耐蚀性差 电化学催化活性低
电力消耗量大 二次污染
从节能、节约材料、环保角度出发，寻找寿命长， 电催化性能高，无二次污染的新型阳极
涂层钛阳极(Dimensionally Stable Anode, DSA)
TiO2起粘结剂基体与活性涂层的作用， 大量TiO2会降低涂层的导电能力
PbO2导电性好、化学性质稳定、成本低， 以往研究显示，RuO2+PbO2电极，在电解
水中表现出良好的析氧性能。
热分解法成本低，易于操作
采 用 热 分 解 法 ， 以 Ti 为 基 体 制 备 Ti/RuO2-TiO2PbO2 氧 化 物 涂 层 析 氧 阳 极 ， 分析了不同铅掺杂量和热分
3-3 结果与讨论
② XRD
Intensity /a.u.
750 700 650 600 550 500 450 400 350 300 250 200 150 100
50 0
RuO2 TiO2(R) TiO2(A)
PbO2 Ti
RuO2-TiO2 RuO2-TiO2-PbO2-1 RuO2-TiO2-PbO2-2
Current / mA cm -2
3.0 4 RuO2-TiO2-PbO2-4
2.5 3 RuO2-TiO2-PbO2-3 2 RuO2-TiO2-PbO2-2
2.0 1 RuO2-TiO2-PbO2-1
0 RuO2-TiO2 1.5
1.0
B
0.5
0.0
1
2
3
4
0
140
120
100
80
C 60
Q / mC cm -2