物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
Acta Physico-Chimica Sinica
2015年
8期
1567-1574
,共8页
田文杰%王虹%尹振%杨映%李建新
田文傑%王虹%尹振%楊映%李建新
전문걸%왕홍%윤진%양영%리건신
多孔钛膜%电催化膜反应器%锰氧化物%苯甲醇%催化氧化
多孔鈦膜%電催化膜反應器%錳氧化物%苯甲醇%催化氧化
다공태막%전최화막반응기%맹양화물%분갑순%최화양화
Porous titanium membrane%Electrocatalytic membrane reactor%Manganite%Benzyl alcohol%Catalytic oxidation
利用乳液法制备出MnOx纳米颗粒,将其负载于微孔管式钛膜制得MnOx负载钛基电催化膜(MnOx/Ti).运用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)、循环伏安法(CV)和计时电流法(CA)等表征方法系统考察了不同焙烧温度下MnOx晶型结构、MnOx/Ti催化膜电化学性能以及催化氧化苯甲醇的变化规律.结果表明:随着焙烧温度的升高,MnOx的晶型由初始的Birnessite-MnO2逐渐转变为K0.27MnO2,再由Mn3O4最终转变为α-MnO2.所得MnOx/Ti膜中,α-MnO2晶粒尺寸小于30 nm,结晶度较高,颗粒分布均匀.同时,由于其含有不饱和配位的锰原子和氧空位以及与基体Ti之间存在键合作用,表现出优异的电化学性能和催化性能.以450℃焙烧所得的α-MnO2/Ti为阳极构建电催化膜反应器催化氧化苯甲醇.在反应温度为25℃,50mmol·i-1苯甲醇水溶液,电流密度为2 mA·cm-2,停留时间为15 min的条件下,膜反应器苯甲醇转化率达64％,苯甲醛选择性为79％.
利用乳液法製備齣MnOx納米顆粒,將其負載于微孔管式鈦膜製得MnOx負載鈦基電催化膜(MnOx/Ti).運用X射線衍射(XRD)、X射線光電子能譜(XPS)、掃描電子顯微鏡(SEM)、循環伏安法(CV)和計時電流法(CA)等錶徵方法繫統攷察瞭不同焙燒溫度下MnOx晶型結構、MnOx/Ti催化膜電化學性能以及催化氧化苯甲醇的變化規律.結果錶明:隨著焙燒溫度的升高,MnOx的晶型由初始的Birnessite-MnO2逐漸轉變為K0.27MnO2,再由Mn3O4最終轉變為α-MnO2.所得MnOx/Ti膜中,α-MnO2晶粒呎吋小于30 nm,結晶度較高,顆粒分佈均勻.同時,由于其含有不飽和配位的錳原子和氧空位以及與基體Ti之間存在鍵閤作用,錶現齣優異的電化學性能和催化性能.以450℃焙燒所得的α-MnO2/Ti為暘極構建電催化膜反應器催化氧化苯甲醇.在反應溫度為25℃,50mmol·i-1苯甲醇水溶液,電流密度為2 mA·cm-2,停留時間為15 min的條件下,膜反應器苯甲醇轉化率達64％,苯甲醛選擇性為79％.
이용유액법제비출MnOx납미과립,장기부재우미공관식태막제득MnOx부재태기전최화막(MnOx/Ti).운용X사선연사(XRD)、X사선광전자능보(XPS)、소묘전자현미경(SEM)、순배복안법(CV)화계시전류법(CA)등표정방법계통고찰료불동배소온도하MnOx정형결구、MnOx/Ti최화막전화학성능이급최화양화분갑순적변화규률.결과표명:수착배소온도적승고,MnOx적정형유초시적Birnessite-MnO2축점전변위K0.27MnO2,재유Mn3O4최종전변위α-MnO2.소득MnOx/Ti막중,α-MnO2정립척촌소우30 nm,결정도교고,과립분포균균.동시,유우기함유불포화배위적맹원자화양공위이급여기체Ti지간존재건합작용,표현출우이적전화학성능화최화성능.이450℃배소소득적α-MnO2/Ti위양겁구건전최화막반응기최화양화분갑순.재반응온도위25℃,50mmol·i-1분갑순수용액,전류밀도위2 mA·cm-2,정류시간위15 min적조건하,막반응기분갑순전화솔체64％,분갑철선택성위79％.
