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简介
这是一个关于材料化学研究生答辩介绍PPT，主要介绍了研究背景及意义、研究内容及方法、结论等内容。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。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，欢迎点击下载材料化学研究生答辩介绍PPT哦。
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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
目 录
1、研究的背景及意义
1、研究的背景及意义
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
3-3-1 钛片预处理的影响
SEM
3-3-2 铅含量对RuO2-TiO2-PbO2催化剂的影响
3-3-3热分解温度对催化剂性能的影响
实验的缺陷及优化方案
3-3-4硝酸铅浸渍液浓度对催化剂性能的影响
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：
（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。
（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。
TiO2纳米管阵列的优点：
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。
② TiO2纳米管阵列具有大的比表面积和很强的吸附能力。
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。
4-2 实验方法
4-2-1 TiO2纳米管的制备
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
② TiO2纳米管的制备：
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：30min
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。
4-2 实验方法
4-4 本章小结
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：
（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。
（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。
5 结论
5-1 铅掺杂RuO2-TiO2-PbO2氧化物涂层阳极析氧催化剂
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。
5-2 RuO2-TiO2/TNTs氧化物涂层阳极析氯催化剂
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。
致 谢
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