收藏本站
《郑州大学》 2006年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

PbO_2/SPE复合膜电极的制备与优化

周雅宁  
【摘要】:固体聚合物电解质膜(Solid Polymer Electrolyte Membrane),简称SPEM,是指本身呈现固态却能像液态电解质一样传导离子的一类高分子膜材料。在SPEM的一侧或两侧涂敷或镀制上具有高析氧过电位的PbO_2,即制成PbO_2/SPE复合膜电极。 PbO_2电极具有催化性能好、导电性强、使用寿命长、抗强酸和氧化剂腐蚀能力强等优点,是良好的阳极材料。同时PbO_2是非贵金属材料,在某些领域中可以取代铂、钛、金等传统催化材料,降低电化学投入成本。以金属、塑料、陶瓷、石墨等传统材料作为基体制备的PbO_2复合电极存在着诸如应用范围较窄、机械强度较低、使用寿命较短等缺陷,然而将PbO_2与SPE膜相结合制成的PbO_2/SPE复合膜电极,由于SPEM基体的优良性能,使其耐高温高压、耐强酸强碱、具有良好的化学稳定性、热稳定性和机械稳定性,兼备了PbO_2电极和SPEM基体的双重优势。PbO_2/SPE复合膜电极在无机化工、有机化工及环保领域有着广泛的应用和广阔的发展前景,尤其是作为高级氧化技术在电解处理难降解工业废水方面有着不可替代的作用。目前,用化学镀的方法制备PbO_2/SPE复合膜电极在国内外的文献上还未见相关报道。 本文以高分子阳离子交换膜作为SPE膜电极基体材料,研究了直接在膜基体上通过化学镀形成β型PbO_2藉以制备β-PbO_2/SPE复合膜电极的方法。对制得的电极进行了优化,并采用电化学测试技术,对比研究了以化学镀方法制得的不同PbO_2电极的电催化性能。 首先,通过系列的实验研发了一种PbO_2/SPE复合膜电极的制备工艺:选用美国Du Pont公司生产的Nafion324做为电极所用基膜,采用浸渍—氧化法,以氯气为氧化剂,在膜上通过化学镀制得β-PbO_2,形成β-PbO_2/SPE复合膜电极。结果表明,采用化学镀的方法制备β-PbO_2/SPE复合膜电极是可行的。由电极表面催化层的XRD图可知,沉积在电极表面的为具有高催化活性的β-PbO_2,且结晶粒径细小,优于电镀等其他方法的制备效果。采用化学镀的新型方法制备PbO_2/SPE复合膜电极,发展和创新了SPE复合电极的制备技术,具有较高的理论价值。 第二,本文分别探讨了基膜预处理过程、浸渍过程、氧化过程中各相关工艺
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:O646.5

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙凤梅,潘建跃,罗启富,陶自春;PbO_2阳极材料的研究进展[J];兵器材料科学与工程;2004年01期
2 孙鲲鹏,陈霭璠,顾思民,杨明,罗瑞贤;SPE复合膜电极上氧还原反应研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2001年04期
3 崔梅生,陈霭璠 ,罗瑞贤;浸渍-还原原位形成膜电极及乙烯催化传感技术研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);1999年02期
4 周海晖,陈范才,赵常就;环氧板二氧化铅电极的制备及其性能测试[J];表面技术;2000年02期
5 武刚,李宁,戴长松,周德瑞;阳极电沉积Co-Ni混合氧化物在碱性介质中的电催化析氧性能[J];催化学报;2004年04期
6 熊海,石峰,邓友全;负载钴催化剂的合成及其催化环己烷和甲苯选择氧化的研究[J];催化学报;2004年11期
7 张国宇,王鹏,石岩,马慧俊,洪光;微波诱导Fe_2O_3/Al_2O_3催化剂催化氧化处理水中苯酚[J];催化学报;2005年07期
8 张孔远,刘爱华,燕京,郭建学,刘晨光;不同方法制备的CoMo/Al_2O_3加氢脱硫催化剂的表征[J];催化学报;2005年08期
9 王桂清,刘敏娜;聚丙烯塑料板基体二氧化铅电极的制备[J];材料保护;1995年03期
10 于德龙,覃奇贤;低析氧过电位PbO_2电极的研究[J];材料研究学报;1995年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李利;吴宇;唐砚;;伯氨树脂对稀土矿酸浸出液中钍的吸附研究[J];四川有色金属;2006年04期
2 陈少华,鲁道荣;As~(3+)浓度对阴极铜稳态极化曲线平衡电位的影响[J];安徽化工;2005年06期
3 李芳清;吴志猛;;改性桔子皮对重金属Cu~(2+)的吸附研究[J];安徽农业科学;2009年33期
4 张德生,颜莉莉;电动势法测量离子平均活度系数和标准电极电位[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2003年03期
5 王昭君;王志英;汪琦;刘发友;;稀土含量对25CrMoA抽油杆钢硬度及腐蚀性能的影响[J];辽宁科技大学学报;2011年05期
6 孙凤梅,潘建跃,罗启富,陶自春;PbO_2阳极材料的研究进展[J];兵器材料科学与工程;2004年01期
7 孙维义;宋宝增;;微波法水处理技术研究进展[J];环境科学与管理;2007年08期
8 娄红波;王建中;张萍;钟耀;沙净;杨建涛;;电化学法处理苯酚模拟废水的研究[J];环境科学与管理;2008年02期
9 许春生;;铁碳微电解预处理高浓度酒精废液[J];环境科学与管理;2010年01期
10 肖丙雁;丁宗琪;王万俊;谢世绍;;电化学技术在稳定冷却循环水水质中的应用[J];环境科学与管理;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李宁;黎德育;周德瑞;仓知三夫;;真空扩散焊法制备铅锡合金阳极的组织与性能[A];2001年全国电子电镀年会论文集[C];2001年
2 孙建军;谢步高;;半导体芯片铜线工艺中的添加剂作用机理研究进展[A];2007(第13届)全国电子电镀学术年会暨绿色电子制造技术论坛论文集[C];2007年
3 刘国昌;刘红斌;吕晓龙;马军;龚承元;;树脂分层填充EDI膜堆实验研究[A];第三届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2007年
4 石凤浜;陈步明;郭忠诚;袁飞刚;刘建华;;Mn~(2+)掺杂不锈钢基β-PbO_2电极制备及电催化性能的影响[A];2011年全国电子电镀及表面处理学术交流会论文集[C];2011年
5 管玉琢;李亚峰;;电-Fenton法处理苯酚废水的研究[A];科技创新与产业发展(A卷)——第七届沈阳科学学术年会暨浑南高新技术产业发展论坛文集[C];2010年
6 周邦智;吕昕;;电极极化对污泥中重金属去除效果的影响研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
7 杜军;唐敏;刘作华;范兴;陶长元;;电解金属锰辅助添加剂的研究[A];2009(重庆)中西部第二届有色金属工业发展论坛论文集[C];2009年
8 肖占文;杨邦朝;戴开良;;计算机控制的电化学暂态测量系统[A];第三届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1998年
9 安红娜;杨祖念;肖定全;余萍;刘志强;黄昕;;电化学法制备钼酸盐和钨酸盐薄膜的生长特性研究[A];第六届中国功能材料及其应用学术会议论文集(10)[C];2007年
10 唐仁衡;王英;肖方明;彭能;卢其云;;循环伏安法测定氢在纳米晶La-Mg-Ni贮氢合金中的扩散系数[A];2008全国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王爱萍;改性纳米二氧化钛薄膜制备及其在模拟海水中光生阴极保护性能研究[D];中国海洋大学;2010年
2 黎鹏平;胶凝材料组成与钢筋混凝土氯离子腐蚀研究[D];华南理工大学;2010年
3 黄惠;导电聚苯胺和聚苯胺复合阳极材料的制备及电化学性能研究[D];昆明理工大学;2009年
4 许春富;锌电积能耗及节能研究[D];昆明理工大学;2009年
5 陈步明;新型节能阳极材料制备技术及电化学性能研究[D];昆明理工大学;2009年
6 张启波;咪唑基离子液体在锌电沉积中的作用机理研究[D];昆明理工大学;2010年
7 张峰;光催化氧化联合工艺处理不同污染物的研究[D];中国地质大学(北京);2011年
8 丹媛媛;PbO_2基纳米氧化物复合功能电极材料的制备及性能研究[D];吉林大学;2011年
9 贺媛;BaTiO_3纳米纤维湿度传感性能的研究[D];吉林大学;2011年
10 马传军;基于掺硼金刚石膜电极的COD在线分析仪的研制与复合传感器的制备[D];大连理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 余安;花生粕中植酸的提取及纯化研究[D];华中农业大学;2010年
2 沈晓冬;芳烃侧链的选择性氧化反应研究[D];浙江理工大学;2010年
3 陈里龙;金属电化学快速线切割技术研究[D];浙江理工大学;2010年
4 曾庆云;四甲基氢氧化铵合成工艺条件研究[D];郑州大学;2010年
5 王喆;铜互连层电化学机械抛光试验台及电解液研究[D];大连理工大学;2010年
6 陈晨;基于热重分析法的硫铁矿自燃特性实验研究[D];辽宁工程技术大学;2009年
7 邹家素;模拟钻井液中复合缓蚀剂的研究[D];中国海洋大学;2010年
8 曹振宇;模拟深海环境阴极保护初期钙镁沉积层的研究[D];中国海洋大学;2010年
9 王阵地;多因素耦合作用下混凝土性能劣化的评价及研究[D];中国建筑材料科学研究总院;2010年
10 房伟;第二代磷酸盐防锈颜料腐蚀抑制性能的评价及防锈机理的研究[D];广西民族大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔梅生,张隽,张麦红,陈蔼璠,罗瑞贤;低温固态电解质乙烯催化传感技术研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);1999年01期
2 周海晖,陈范才,赵常就;环氧板二氧化铅电极的制备及其性能测试[J];表面技术;2000年02期
3 王鹏,姚立广,王明贤,吴维;La_(1-x)Sr_xCoO_3钙钛矿在碱性溶液中的析氧电催化[J];催化学报;2000年01期
4 曹光伟,罗锡辉,刘振华,何金海;加氢处理催化剂的制备和表征Ⅰ.MoNiP/Al_2O_3催化剂的制备及助剂的作用[J];催化学报;2001年02期
5 郑宜,李旦振,付贤智;水蒸气对有机污染物微波光催化氧化反应的影响[J];催化学报;2001年02期
6 徐友明,李文库,何金海,罗锡辉;加氢处理催化剂的制备和表征Ⅱ.制备方法对MoNiP/Al_2O_3催化剂性质的影响[J];催化学报;2001年06期
7 柏子龙,方明芳,陈绍洲;沸石负载的钒络合物催化剂对烷烃氧化反应的催化性能[J];催化学报;2002年01期
8 杨槐馨,马静红,李瑞丰,杜君,谢克昌;铁络合物/八面沸石催化剂中沸石主体的纳米效应[J];催化学报;2002年01期
9 周明华,吴祖成,祝巨,叶倩,傅锦;基于均相光化学氧化的光电一体化降解对硝基苯酚的研究[J];催化学报;2002年04期
10 魏昭彬,辛勤;CoMo/Al_2O_3和CoMo/TiO_2-Al_2O_3加氢脱硫催化剂的研[J];催化学报;1994年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李丙寅;张治军;李北辰;王爱玲;;羟苄唑PVC膜电极及PVC膜石墨棒电极的研究[J];化学传感器;1989年01期
2 周红,陈启元,张平民;铝酸根阴离子选择性电极敏感膜的导电机理研究[J];有色矿冶;1997年04期
3 石肇元;田建华;石劲松;梁宝臣;;PEMFC膜电极组成及其性能[J];化学工业与工程;2006年05期
4 汪国雄;孙公权;王素力;王琪;孙海;毛庆;辛勤;衣宝廉;;直接甲醇燃料电池双催化层阴极结构和性能[J];电源技术;2006年11期
5 万亚珍;张翔;刘金盾;;基膜活化对β-PbO_2-SPE复合膜电极制备过程的影响[J];膜科学与技术;2008年04期
6 林才顺;荣洁鹏;王同涛;王新东;;直接甲醇燃料电池空气阴极的研究[J];湿法冶金;2008年03期
7 简弃非;刘小波;魏蕤;;PEMFC膜电极的研究进展[J];山西化工;2009年02期
8 张林森;王力臻;李振亚;王为;;Ni/CB析氢电极的制备工艺研究[J];化学工业与工程;2009年04期
9 徐隽 ,张颖君 ,王昌益;用黄瓜组织膜电极测定L-抗坏血酸[J];食品科学;1991年10期
10 徐隽,张颖君,王元平;测定L—抗坏血酸的黄瓜组织膜电极[J];云南大学学报(自然科学版);1991年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 彭天右;范科;陈俊年;张晓虎;;柔性染料敏化太阳能电池膜电极的优化及性能研究进展[A];中国化学会第28届学术年会第4分会场摘要集[C];2012年
2 周震涛;邓柳江;詹炳然;;质子交换膜燃料电池用膜电极的制备工艺研究[A];第十二届中国固态离子学学术会议论文集[C];2004年
3 谌敏;刘军民;廖世军;;直接涂膜法制备膜电极的研究[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(上集)[C];2005年
4 王同涛;叶锋;方勇;刘桂成;王新东;;DMFC阳极催化层结构优化研究[A];第二十八届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2009年
5 刘桂成;王同涛;马傲冬;王新东;叶锋;;直接甲醇燃料电池运行参数的研究[A];第二十八届全国化学与物理电源学术年会论文集[C];2009年
6 石肇元;田建华;;PTFE含量和分布对PEMFC膜电极性能的影响[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(上集)[C];2005年
7 郝彦忠;武文俊;康志敏;;导电聚合物/TiO_2 p_n异质结电极光电化学研究[A];2004年全国太阳能光化学与光催化学术会议论文集[C];2004年
8 贺咏梅;刘军民;廖世军;;对传统膜电极制备方法(CCGDL)中主要影响因素的研究[A];第十三次全国电化学会议论文摘要集(上集)[C];2005年
9 顾卫武;;离子选择性膜电极临床使用现状[A];海峡两岸医疗仪器学术会议论文集[C];1995年
10 任志宇;辛柏福;付宏刚;;一种新颖的TiO_2纳米粒子膜电极的制备方法[A];2004年全国太阳能光化学与光催化学术会议论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 罗清岳;甲醇燃料电池走向零件标准化[N];电子资讯时报;2007年
2 本报记者  房琳琳;第一台国产自主创新燃料电池堆,无价![N];科技日报;2006年
3 记者 杨文平;全力推进燃料电池光纤传感快速产业化[N];长江日报;2009年
4 杨丽佳 李珊;针灸止痛又排石[N];健康报;2006年
5 于洋;直接甲醇燃料电池研究取得成果[N];中国化工报;2011年
6 郭慧;医学检验仪器的特殊维护[N];农村医药报(汉);2006年
7 于洋 张兆军;直接甲醇燃料电池技术获多项突破[N];科技日报;2011年
8 王江霞;直接甲醇燃料电池技术获多项突破[N];中国石化报;2011年
9 罗清岳;燃料电池新蓝海 商品化面临挑战[N];电子资讯时报;2007年
10 记者 李新龙通讯员 郭朝江;武汉电动汽车规模居全国首位[N];湖北日报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 梁华根;质子交换膜燃料电池自增湿膜电极的制备与研究[D];华南理工大学;2013年
2 田植群;低温燃料电池用纳米催化剂新型制备技术的研究[D];华南理工大学;2004年
3 张学伟;质子交换膜燃料电池膜电极的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
4 张军;液体进料直接甲醇燃料电池膜电极的研究[D];天津大学;2003年
5 赵新生;直接甲醇燃料电池膜电极的电化学研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2005年
6 张丽莹;基于二氧化钛/氧化锌光催化剂的新型能量储存和转换体系的研究[D];浙江大学;2014年
7 万亚珍;浸渍—氧化法制备β-PbO_2-SPE复合膜电极的研究[D];郑州大学;2007年
8 张扬健;SPE电解池和再生燃料电池膜电极研究[D];清华大学;2007年
9 王二东;小型自增湿自呼吸质子交换膜燃料电池及氢源的研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
10 刘鹏;直接甲醇燃料电池电解质负载催化层的制备与性能研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 郑丽萍;质子交换膜燃料电池低铂载量免增湿膜电极的制备研究[D];华南理工大学;2012年
2 杨言言;三维多孔膜电极电控离子分离过程离子传荷—反应特性[D];太原理工大学;2010年
3 王亮;一体化甲醇燃料电池膜电极的电雾化沉积研究[D];大连理工大学;2013年
4 唐建均;质子交换膜燃料电池膜电极模拟工况耐久性研究[D];武汉理工大学;2011年
5 李静;质子交换膜燃料电池膜电极性能及耐久性研究[D];武汉理工大学;2011年
6 严晓云;稀土掺杂改性的钛基纳米二氧化钛膜电极的制备及其电催化性能研究[D];安徽理工大学;2013年
7 曾夏;燃料电池堆膜电极参数检测方法的研究与应用[D];清华大学;2013年
8 尹丽君;合金层过渡铋膜与锑膜电极的制备及其分析应用[D];中国科学技术大学;2011年
9 冉洪波;质子交换膜燃料电池膜电极团簇模型与数值分析[D];重庆大学;2004年
10 颜健康;氧化还原穿梭电对法提高膜电极寿命研究[D];武汉理工大学;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026