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烟 台 大 学 毕 业 论 文（设 计）
Fe-Zn掺杂钛基催化氧化电极的
制备与性能研究
The Preparation and Performance Research of Fe-Zn Doped Titanium
Base Catalytic Oxidation Electrode
申请学位： 工学学士 __________ 院 系： 环境与材料工程学院_
专 业： 环境工程___________ 姓 名： 杜传花_____________ 学 号： 200882501108_______ 指导老师：王德义（副教授）_____ 2012年 05 月 20 日
烟台大学
Fe-Zn掺杂钛基催化氧化电极的
制备与性能研究
姓 名： 杜传花________
导 师： 王德义（副教授）
2012年 05月 20 日
烟台大学
烟台大学毕业论文（设计）任务书
院（系）：环境与材料工程学院 姓名 杜传花 学号 200882501108 毕业届别 2012届 专业 环境工程 毕业论文（设计）题目 Fe-Zn掺杂钛基催化氧化电极的制备与性能研究 指导老师 王德义 学历 博士 职称 副教授 所学专业 材料物理与化学 本课题针对目前钛基涂层涂层电极的不足之处，提出制备新型多元复合电极，提高其电催化活性、析氧电位以及电极的使用寿命，达到降低难生化降解有机废水的处理处理成本，提高电极电流利用效率。课题研究探索了钛基锡锑掺杂铁锌涂层电极的制备过程中，锡锑的最佳掺杂比、掺杂铁的量、最佳退火温度、退火时间，以及用自制电极电解模拟印染废水时的适宜电解电压。 [1] 崔玉虹，冯玉杰，刘峻峰.Sb掺杂钛基SnO2电极的制备、表征及其电催化性能研究[J].功能材料，2005，36（2）:234-237 [2] 杨雅雯，王守伟，赵燕等.稀土Ce掺杂SnSb复合涂层电极的实验研究.环境工程报,2008,2（3）L370-373 [3] 王静，冯玉杰稀土G点掺杂Sn,Sb多组分涂层电极的制备的实验研究.环境化学,2005,24（4）:64-68 [4] 梁开文，谢光炎，肖锦.废水净化的电化学方法进展.给水排水，1998，24（1）:64-68 [5] CHEGH.Electrochemical technologies in wastewater treatment[J].Sep2004,38(1):11-41 [6] LIAOMS，A.M.Polcaro,ISHIKAVA.[J].Surf Sci,2000,445：267-282 进度安排： （1） 2012-02-25——2008-03-17： 查阅文献，准备开题报告； （2） 2012-03-18——2008-04-11： 进行实验，探究记录原始实验数据； （3） 2012-04-12——2008-05-09： 整理实验数据 ，撰写论文； （4） 2012-05-10——2008-05-20： 修改论文，并进行排版； （5） 2012-05-21——2008-05-27： 完成学士学位论文，准备答辩； （6） 2012-05-28——2008-06-03： 通过答辩。 指导教师（签字）： 年 月 日 院（系）意见： 教学院长（主任）（签字）： 年 月 日
摘 要
钛基氧化物涂层DSA(Dimensionally Stable Anodes)电极是20世纪70年代初兴起来的一类新的阳极材料，它是以耐腐蚀性强的金属材料（如金、铂、钛、不锈钢等）作为基底材料，在其表面涂敷一层具有电化学催化活性的金属氧化物薄膜而成。其中，以钛为基体的电极因其较之其他方法无可比拟的优势在化工、冶金、水处理、环保、电解等领域具有广阔的发展和应用前景。
DSA电极的制作方法很多，本课题采用的方法是溶胶-凝胶法，这是一种常用的，简单而经济的DSA电极制作方法。利用这种法制成的涂层电极具有电催化活性高，对反应的选择性强，副反应少，工作电位低，能耗少，制作方法简单，没有二次污染等优点。
本课题研究了钛基锡锑电极掺杂锌铁等元素，研究发现：钛基锡锑电极锡锑的最佳掺杂比约为9:1，铁的最佳掺杂量是1%,要制得表面较平整的电极其最佳退火温度为550℃，最佳退火时间为120min。制的的钛基锡锑锌铁电极电解2h的模拟印染废水，其色度去除率为97.5%，COD的去除率可75.1%。
关键词：钛基锡锑电极；溶胶-凝胶法；电催化活性；印染废水
I
Abstract
Titanium oxide coating electrode or DSA electrode ( Dimensionally Stable Anodes ) is a new class of anode materials emerging at the beginning of 20th century, its structure is with strong corrosion resistance of metal material ( such as gold, platinum, titanium, stainless steel ) as the base material, and the surface is coated with one layer having electrochemical catalytic activity metal oxide film and. With titanium substrate electrode because there is nothing comparable to this advantage than other method in chemical, metallurgy, water treatment, environmental protection, electroplating, electrolysis and other fields have a wide development and application prospect of.
This paper uses the method of sol gel method, which is a commonly used simple and economic method for making DSA electrode. Using this method of coated electrodes with electrocatalytic activity is high, on the reaction selectivity, less side reaction, low working potential, low energy consumption, simple production method, no two pollution.
Study of tin and antimony electrode doped with Fe and other elements, study finds: tin and antimony tin antimony electrode optimum doping ratio is9:1, the optimum doping content of iron is1%, the best annealing temperature and annealing time is 550℃ and 120min. Preparation of tin and antimony in zinc electrolysis 2h simulated dyeing wastewater, the chroma removal rate is 97.5%, the removal rate of COD can reach 75.1%.
Key words: Tin and Antimony Oxide Electrode; Sol-gel Method; Catalytic Activity; Printing and
Dyeing Wastewater
II