研究目的
利用新型FTO-TiO2透明光阳极研究有机金属三苯基氯化锡(TPTCl)的光电催化降解,并结合光电芬顿(PEC-PEF)技术以提高降解效率。
研究成果
FTO-TiO2光阳极通过暗态光电化学(PEC)和光电化学-脉冲电场(PEC-PEF)过程,在降解和矿化包括三苯基锡氯化物(TPTCl)在内的有机污染物方面表现出优异的稳定性和效率。该研究揭示了光电催化机制及其在废水处理中的应用潜力。
研究不足
该研究聚焦于特定污染物(苯酚和TPTCl)在受控条件下的降解过程。但未涉及该工艺在工业应用中的可扩展性及经济可行性。
1:实验设计与方法选择:
研究采用旋涂和退火法合成TiO2-FTO光阳极,随后在光电化学电池中进行表征与测试。
2:样本选择与数据来源:
以苯酚和TPTCl作为模型污染物。
3:实验设备与材料清单:
包含FTO镀膜玻璃片、钛酸四丁酯、1-丁醇、聚乙二醇等化学品;设备包括恒电位仪、场发射扫描电镜(FESEM)、X射线光电子能谱仪(XPS)、拉曼光谱仪及高效液相色谱仪(HPLC)。
4:实验流程与操作步骤:
在三电极体系下对光阳极施加不同电压并辅以紫外光照进行测试。
5:数据分析方法:
包括循环伏安法、电化学阻抗谱分析及降解副产物解析。
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获取完整内容-
Field emission scanning electron microscopy
JEOL-JSM-6701F-FESEM
JEOL
Characterization of the TiO2-FTO photoanode.
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X-ray photoelectron spectroscopy
Kratos AXIS UltraDLD
Kratos
Surface elemental composition analysis.
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High-Performance Liquid Chromatography
Agilent 1200
Agilent
Monitoring the decay of pollutants.
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Total organic carbon analyzer
Shimadzu VCSH
Shimadzu
Analysis of mineralization degree.
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LC-MS/MS
1200 Infinity Series LC Agilent instrument equipped with a 6490 Triple Quad MS Spectrometer
Agilent
Measurement of TPTCl and identification of degradation by-products.
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Fluorine doped tin oxide coated glass slides
50mm×50mm, less than 7 Ω/sq
Sigma-Aldrich
Used as the substrate for the TiO2 photoanode.
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Titanium(IV) butoxide
97%
Sigma-Aldrich
Precursor for the TiO2 layer deposition.
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Potentiostat
Autolab PGSTAT204
Used for electrochemical measurements.
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Raman spectrometer
Horiba Jobin Yvon Modular Raman Spectrometer
Horiba
Structural characterization of the TiO2 layer.
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