电催化氧化

RO MO
x
② 不可逆过程
在电极的作用下产生不可再生的氧化剂,
如:Cl2、HClO、H2O2和O3等 。
3. DSA阳极存在的问题
（1）存在阳极氧气析出的竞争副反应
（2）活性涂层大量使用贵金属 （3）钛基底氧化
（4）涂层脱落
（5）反应产物对电极表面的吸附“毒 化” 作用
4.修饰电极
失去电子， 被氧化
毒性较低的 或易生物降解 物质
（2）间接氧化
① 可逆过程 a 电化学燃烧
MO
x
H 2 O MO
x
OH H


e
R MO
x
OH
z
CO2 zH
ze MO
x
b 电化学转化
MO
x
OH
x 1
MO
x 1
H e

R MO
石 墨 电 极 板
钛电极板
② 载体
将催化物质固定在电极表面、且维持一 定强度的一类物质。可分为两类：支持性 载体和催化性载体。
a 支持性载体 只参与导电过程，不参与催化过程
b 催化性载体 与催化组分共同构成活性物质而起催化作用。
钛基
SnO2 中间层
PbO2 催化层
③ 表面材料
主要是过渡金属及半导体化合物，如Ir、 Pt、Ni、PbO2、SnO2等。
④ 电催化电极的分类 a 二维电极
主要指的是DSA电极，这种电极是以耐 腐蚀性能强的金属材料作基体（如Ti），并 在其表面涂覆一层具有电催化活性的金属氧 化物薄膜（如SnO2，PbO2等）而制成的。
涂钌铱钛电极
b 三维电极 在二维电极之间装填粒状或其他屑状工 作电极材料，使装填电极表面带电，在工 作电极间材料表面发生电化学反应。 特点：面积较大、传质效果好、单位时 空产率和电流效率高
（3）支持电解质
有机废水的导电性相当差，通常需要加 入一定量的电解质盐，以增强溶液导电性。
电解质的作用：
① 提高电压的效率
② 不同的电解质会发挥不同的作用
例如：存在Cl-时，会产生Cl2和ClO存在SO42-和CO32-时，会产生过
硫酸盐和过碳酸盐
2.电催化降解机理
（1）直Байду номын сангаас氧化
阳 极
有机污染物
电催化高级氧化技术
1. 基本知识 2. 电催化降解机理
3. DSA阳极存在的问题
4. 修饰电极
1.基本知识
（1）含义
电催化高级氧化是通过阳极反应直接降 解有机物，或通过阳极反应产生羟基自由 基(· OH)、臭氧一类的氧化剂降解有机物的 氧化技术。
（2）电催化电极的组成和分类
① 基础电极 具有一定强度、能够承载催化层的一类 材料。一般采用钛电极和碳电极（如：石 墨、玻碳等）。
（1）电极的制备
在钛片上用热分解法制备含Pt的Sb掺杂 SnO2(Sb-SnO2)底层； 在制备好的底层上通过电镀法制得 Ti/PbO2、Ti/F-PbO2、Ti/Fe-PbO2和Ti/FFe-PbO2阳极。
（2）电极的稳定性能
（3）EDX分析
（4）电极的电催化性能
（5）结论
通过热分解-电镀法制备了一种新型的 PbO2修饰钛基阳极。F-和Fe3+的共掺杂改 善了Ti/F-Fe-PbO2阳极导电性能的同时， 基本上保持了阳极的稳定性，并且F-和Fe3+ 共掺杂显著提高了Ti/F-Fe-PbO2阳极电催 化降解活性。